Defnyddir carbid silicon (sic), fel deunydd cerameg datblygedig perfformiad uchel, yn helaeth mewn llawer o feysydd diwydiannol oherwydd ei briodweddau ffisegol a chemegol rhagorol (megis caledwch uchel, ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydiad, dargludedd thermol uchel, a chyfernod ehangu thermol isel). Mae'r canlynol yn bum cymhwysiad craidd platiau carbid silicon a'u dadansoddiad manwl:
Gweithgynhyrchu lled -ddargludyddion a'r diwydiant electroneg
Defnyddir platiau silicon carbid yn bennaf yn y maes lled -ddargludyddion ar gyfer cydrannau allweddol offer gweithgynhyrchu wafer, megis gwresogydd a chuck electrostatig (ESC) yr etcher.
Gwrthiant tymheredd uchel ac ymwrthedd cyrydiad plasma: Gall SIC wrthsefyll tymereddau hyd at 1600 gradd a nwyon cyrydol iawn (fel plasma fflworin) mewn prosesau lled -ddargludyddion, ac mae ei rychwant oes yn llawer mwy yn fwy na chwarts traddodiadol cwarts neu alwminiwm traddodiadol.
Purdeb uchel a llygredd isel: Mae anadweithiol cemegol yn sicrhau nad oes llygredd metel yn ystod y broses gynhyrchu wafer, sy'n addas ar gyfer cynhyrchu lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth (fel GAN a sglodion SIC).
Manteision Rheoli Thermol: Gall dargludedd thermol uchel (120-270 w\/m · k) afradu gwres yn gyfartal a gwella cynnyrch sglodion.
Ffwrneisi diwydiannol tymheredd uchel a thriniaeth wres
Mae platiau silicon carbid yn ddeunyddiau delfrydol ar gyfer ffwrneisi, rheiliau a phlatiau gwrth-fflam, ac fe'u defnyddir yn gyffredin mewn sintro cerameg, triniaeth gwres dur, a chynhyrchu celloedd solar.
Sefydlogrwydd tymor hir: Ddim yn hawdd ei ddadffurfio wrth ocsideiddio neu leihau atmosfferau ar radd 1400-1600, a gall bywyd y gwasanaeth gyrraedd mwy na 5 gwaith yn fwy na deunyddiau anhydrin traddodiadol.
Effaith arbed ynni: Mae dargludedd thermol uchel yn cyflymu trosglwyddo gwres ac yn lleihau'r defnydd o ynni; Mae cyfernod ehangu thermol isel (4. 0 × 10⁻⁶\/ gradd) yn osgoi cracio sioc thermol.
Senarios cais: Er enghraifft, mae angen platiau SiC ar ffwrneisi ingot silicon polycrystalline yn y diwydiant ffotofoltäig i wrthsefyll cyrydiad silicon tawdd a chynnal cywirdeb dimensiwn.
Offer cemegol a gwrth-cyrydiad
Yn y diwydiant cemegol,platiau carbid siliconyn cael eu defnyddio ar gyfer leininau adweithydd, pibellau a morloi i ymdopi ag asidau cryf (asid sylffwrig, asid hydrofluorig), alcali cryf, ac amgylcheddau tymheredd uchel ac pwysedd uchel.
Inertness Cemegol: Mae SiC bron yn anactif yn yr ystod pH o 0-14, sy'n well na dur gwrthstaen a phrysurdeb.
Cryfder Mecanyddol: Mae'r cryfder plygu yn cyrraedd 400-600 MPa, a all wrthsefyll effaith fecanyddol yr adweithydd.
Rhannau strwythurol awyrofod a thymheredd uchel
Defnyddir platiau carbid silicon mewn nozzles roced, tariannau gwres, a llafnau tyrbin nwy mewn awyrofod.
Perfformiad tymheredd ultra-uchel: Mae'n dal i gynnal cryfder ar 2000 gradd, ac mae'r pwynt toddi mor uchel â 2700 gradd, sy'n addas ar gyfer blaen arweiniol awyrennau uwchsonig.
Pwysau Ysgafn: Mae'r dwysedd (3.1 g\/cm³) yn is na dwysedd aloi twngsten, sy'n lleihau'r llwyth.
Technoleg ynni a diogelu'r amgylchedd newydd
Ym maes egni newydd, defnyddir platiau carbid silicon mewn ffotofoltäig, ynni niwclear, a thriniaeth nwy gwastraff:
Diwydiant ffotofoltäig: Fel gorchudd crucible ar gyfer ffwrneisi twf polysilicon i leihau adlyniad deunydd silicon, defnyddir hidlwyr cerameg SiC ar gyfer tynnu llwch nwy ffliw tymheredd uchel (fel planhigion llosgi gwastraff).
Adweithyddion niwclear: Gall platiau amsugno niwtron SiC reoli'r gyfradd ymholltiad niwclear, ac mae eu gwrthiant ymbelydredd yn well na chyfradd graffit.
Ynni hydrogen: Yn y bilen cyfnewid proton (PEM) ar gyfer cynhyrchu hydrogen trwy electrolysis dŵr, mae platiau SiC yn gwrthsefyll asid ac mae ganddynt ddargludedd rhagorol.
Gyda datblygiad technoleg paratoi SIC (megis sintro adweithiol a CVD), mae ei gost yn cael ei leihau'n raddol, a bydd ei ardaloedd cais yn cael eu hehangu ymhellach i feysydd blaengar fel cyfrifiadura cwantwm a biofeddygaeth. Bydd platiau silicon carbid yn parhau i hyrwyddo arloesedd mewn gweithgynhyrchu pen uchel gyda'u perfformiad "terfyn deunydd".