Sissejuhatus
Ränikarbiid (sic)On teatud tüüpi IV-IV ühendi pooljuhtmaterjal, mis koosneb räni (SI) ja süsinikust (C), millel on kõrge kõvadus, kõrge sulamistemperatuur, kõrge soojusjuhtivust, kõrge keemilise stabiilsuse ja muude suurepäraste omadustega. Looduses eksisteerivat räni karbiidi mineraali nimetatakse moissaniidiks, kuid tööstuslike rakenduste sic sünteesitakse peamiselt kunstliku sünteesi abil (näiteks Achesoni meetod, CVD -meetod jne).
Räni karbiidi omadused
Füüsiline omadus
Kõrge kõvadus (Mohsi kõvadus umbes 9,5, teisel korral ainult teemandile).
Kõrge sulamistemperatuur (ligikaudne . 2700 kraad, kõrge temperatuurikindel).
Kõrge soojusjuhtivus (parem kui räni, hea soojuse hajumise jõudlus).
Tugev keemiline inerts (korrosioonikindlus, oksüdatsiooniresistentsus).
Elektriomadus
Lai ribavahe (~ 3,2EV, 3 -kordne räni, mis sobib kõrgrõhu ja kõrge temperatuuri kasutamiseks).
Kõrge jaotus elektrivälja tugevus (10 korda suurem kui räni, et valmistada kõrgepingeseadmeid).
Kõrge elektronide küllastumise triivimiskiirus (sobib kõrgsageduslike rakenduste jaoks).
Räni karbiidi peamine roll
Pooljuhi materjalina: kasutatakse suure jõudlusega elektrienergiaseadmete (näiteks MOSFETS, dioodide) tootmiseks.
Kulumiskindla materjalina: kasutatakse mehaaniliste tihenduste, lõikamisriistade, kuulikindla soomuse jms jaoks.
Kui tulekindla materjal: kasutatakse kõrge temperatuuriga ahju vooder, kosmoselaeva termiline kaitse.
Optilised rakendused: kasutatakse LED -substraadis, UV -detektoris jne.
Räni karbiidi rakendused
1. toiteelektroonika (põhirakendused)
Toiteseadmed: SIC MOSFETS, dioodid, IGBT -moodulid jne, elektrisõidukite, fotogalvaaniliste muundurite, nutikate võrede jaoks.
Eelised: vähendage energiakadu, suurendage lülitussagedust ja vähendage seadme suurust.
Tüüpiline rakendus: Tesla elektrisõidukid kasutavad aku kestvuse parandamiseks SIC toitemooduleid.
2. uued energiasõidukid
Elektrilises ajamissüsteemid: SIC -seadmed suurendavad mootori kontrolleri efektiivsust ja vähendavad aku energiatarbimist.
Laadimishunnik: toetage kõrgemat pinget (näiteks 800 V kiire laadimine).
3. fotogalvaaniline/tuuleenergia
Inverter: parandage päikeseenergia muundamise tõhusust ja vähendage soojusjuhtimiskulusid.
4. raadiosageduse (RF) seadmed
5G suhtlus: SIC-põhiseid GAN-seadmeid kasutatakse tugijaamades kõrgsageduslike võimsusvõimendite jaoks.
5. tööstus ja energia
Kõrgepinge jõuülekanne: SIC -seadmeid kasutatakse paindlikuks alalisvoolu jõuülekandeks (HVDC).
Tööstusmootor: muunduri energiasäästlik muundamine.
6. kaitse ja ruum
Kõrgtemperatuuriga komponendid: raketi otsik, kosmoselaeva termilise kaitse kiht.
Radarisüsteemid: suure võimsusega mikrolaineseadmed.
7. Muud piirkonnad
Kulumiskindlad materjalid: liivapaber, lõiketööriistad, laagrid.
Ehted: sünteetiline moissaniit teemant asendajana.

|
Aste |
Keemiline koostis (%) |
|||
|
Sic |
Fc |
Fe2o3 |
Niiskus |
|
|
Suurem kui min või võrdne |
Vähem või võrdne maksimaalselt |
|||
|
Sic 90 |
90.0 |
3.0 |
1.20 |
0.50
|
|
Sic 88 |
88.0 |
4.0 |
1.50 |
|
|
Sic 85 |
85.0 |
4.5 |
1.80 |
|
|
Sic 80 |
80.0 |
5.0 |
3.0 |
|
|
Sic 70 |
70.0 |
8.0 |
4.0 |
|
Suurus
1-10mm, 0-10mm, 0-5mm, 0,5-5mm; jne
Kuum tags: Stabiilne varu sic räni karbiidi, Hiina stabiilsed varud sic -räni karbiidi tootjad, tarnijad, tehas
