Sa bag-ohay nga mga tuig, ang silicon carbide compound semiconductors nakadawat og kaylap nga atensyon sa industriya. Bisan pa, isip usa ka high-performance nga materyal, ang silicon carbide gamay ra nga bahin sa mga elektronik nga aparato (diode, power device). Mahimo usab kini gamiton isip mga abrasive, cutting materials, structural materials, optical materials, catalyst carriers, ug uban pa. Karon, among gipaila ang silicon carbide ceramics, nga adunay mga bentaha sa chemical stability, high temperature resistance, wear resistance, corrosion resistance, high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, low density, ug high mechanical strength. Kini kaylap nga gigamit sa mga natad sama sa kemikal nga makinarya, enerhiya ug proteksyon sa kalikopan, semiconductors, metalurhiya, nasudnong depensa ug industriya sa militar.
Silikon karbida (SiC)adunay silicon ug carbon, ug usa ka tipikal nga multi-type structural compound, kasagaran naglakip sa duha ka kristal nga porma: α – SiC (high-temperature stable type) ug β – SiC (low-temperature stable type). Adunay sobra sa 200 ka multi-type sa kinatibuk-an, diin ang 3C SiC sa β – SiC ug ang 2H SiC, 4H SiC, 6H SiC, ug 15R SiC sa α – SiC ang representante.
Hulagway sa SiC Multibody nga Istruktura
Kon ang temperatura ubos sa 1600 ℃, ang SiC anaa sa porma sa β – SiC ug mahimong maandam gikan sa simpleng sagol nga silicon ug carbon sa mga 1450 ℃. Kon ang temperatura molapas sa 1600 ℃, ang β – SiC hinayhinay nga mausab ngadto sa nagkalain-laing polymorph sa α – SiC. Ang 4H SiC dali nga mamugna sa mga 2000 ℃; Ang 6H ug 15R polymorph parehong nagkinahanglan og taas nga temperatura nga labaw sa 2100 ℃ para sa dali nga pagkaporma; Ang 6H SiC mahimong magpabilin nga lig-on bisan sa temperatura nga molapas sa 2200 ℃, nga naghimo niini nga kaylap nga gigamit sa mga aplikasyon sa industriya.
Ang puro nga silicon carbide usa ka walay kolor ug transparent nga kristal, samtang ang industriyal nga silicon carbide mahimong walay kolor, luspad nga dilaw, luspad nga berde, itom nga berde, luspad nga asul, itom nga asul, o bisan itom, nga adunay pagkunhod sa lebel sa transparency. Ang industriya sa abrasive nagklasipikar sa silicon carbide sa duha ka klase base sa kolor: itom nga silicon carbide ug berde nga silicon carbide. Ang walay kolor hangtod sa itom nga berde nga silicon carbide giklasipikar nga berde nga silicon carbide, samtang ang luspad nga asul hangtod sa itom nga silicon carbide giklasipikar nga itom nga silicon carbide. Ang itom nga silicon carbide ug berde nga silicon carbide parehong alpha SiC hexagonal nga mga kristal, ug ang berde nga silicon carbide micro powder kasagarang gigamit isip hilaw nga materyal alang sa silicon carbide ceramics.
Pagganap sa Silicon Carbide Ceramics nga Giandam Pinaagi sa Nagkalainlaing Proseso
Apan, ang silicon carbide ceramics adunay disbentaha sa ubos nga fracture toughness ug taas nga brittleness. Busa, sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga composite ceramics nga gibase sa silicon carbide ceramics, sama sa fiber (o whisker) reinforcement, heterogeneous particle dispersion strengthening, ug gradient functional materials, sunod-sunod nga mitumaw, nga nagpauswag sa toughness ug kusog sa indibidwal nga mga materyales.
Isip usa ka high-performance structural ceramic high-temperature nga materyal, ang silicon carbide ceramics nagkadaghan nga gigamit sa high-temperature kilns, steel metallurgy, petrochemicals, mechanical electronics, aerospace, enerhiya ug proteksyon sa kalikupan, enerhiyang nukleyar, mga awto ug uban pang mga natad.
Sa 2022, ang gidak-on sa merkado sa silicon carbide structural ceramics sa China gilauman nga moabot sa 18.2 bilyon nga yuan. Uban sa dugang nga pagpalapad sa mga natad sa aplikasyon ug mga panginahanglanon sa pagtubo sa ubos, gibanabana nga ang gidak-on sa merkado sa silicon carbide structural ceramics moabot sa 29.6 bilyon nga yuan sa 2025.
Sa umaabot, uban sa nagkataas nga rate sa pagsulod sa mga bag-ong sakyanan sa enerhiya, enerhiya, industriya, komunikasyon ug uban pang mga natad, ingon man ang nagkadako nga estrikto nga mga kinahanglanon alang sa taas nga katukma, taas nga resistensya sa pagsul-ob, ug taas nga kasaligan nga mga mekanikal nga sangkap o elektronik nga mga sangkap sa lainlaing mga natad, ang gidak-on sa merkado sa mga produkto sa silicon carbide ceramic gilauman nga magpadayon sa pagpalapad, lakip ang mga bag-ong sakyanan sa enerhiya ug photovoltaics mga hinungdanon nga lugar sa pag-uswag.
Ang mga silicon carbide ceramics gigamit sa mga ceramic kiln tungod sa ilang maayo kaayong high-temperature mechanical properties, fire resistance, ug thermal shock resistance. Lakip niini, ang mga roller kiln kasagarang gigamit para sa pagpauga, sintering, ug heat treatment sa mga lithium-ion battery positive electrode materials, negative electrode materials, ug electrolytes. Ang mga lithium battery positive ug negative electrode materials importante kaayo para sa mga new energy vehicle. Ang mga silicon carbide ceramic kiln furniture usa ka importanteng component sa mga kiln, nga makapauswag sa kapasidad sa produksiyon sa kiln ug makapakunhod pag-ayo sa konsumo sa enerhiya.
Ang mga produkto sa silicon carbide ceramic kay kaylap usab nga gigamit sa lain-laing mga sangkap sa awto. Dugang pa, ang mga SiC device kay kasagarang gigamit sa mga PCU (power control units, sama sa on-board DC/DC) ug OBC (charging units) sa mga bag-ong sakyanan nga naggamit og enerhiya. Ang mga SiC device makapakunhod sa gibug-aton ug gidaghanon sa mga kagamitan sa PCU, makapakunhod sa mga pagkawala sa switch, ug makapaayo sa temperatura sa pagtrabaho ug kahusayan sa sistema sa mga device; Posible usab nga madugangan ang lebel sa gahum sa unit, mapasimple ang istruktura sa circuit, mapaayo ang densidad sa kuryente, ug madugangan ang katulin sa pag-charge atol sa pag-charge sa OBC. Sa pagkakaron, daghang mga kompanya sa awto sa tibuok kalibutan ang migamit og silicon carbide sa daghang mga modelo, ug ang kaylap nga pagsagop sa silicon carbide nahimong usa ka uso.
Kon ang silicon carbide ceramics gamiton isip pangunang mga materyales sa pagdala sa proseso sa produksiyon sa mga photovoltaic cell, ang mga resulta nga produkto sama sa mga suporta sa sakayan, mga kahon sa sakayan, ug mga fitting sa tubo adunay maayong kalig-on sa kainit, dili mausab ang porma kon gamiton sa taas nga temperatura, ug dili makahatag og makadaot nga mga hugaw. Mahimo kining mopuli sa kasagarang gigamit nga mga suporta sa quartz boat, mga kahon sa sakayan, ug mga fitting sa tubo, ug adunay dakong bentaha sa gasto.
Dugang pa, lapad ang mga palaaboton sa merkado para sa mga photovoltaic silicon carbide power device. Ang mga materyales nga SiC adunay mas ubos nga resistensya, gate charge, ug reverse recovery charge nga mga kinaiya. Ang paggamit sa SiC Mosfet o SiC Mosfet inubanan sa SiC SBD photovoltaic inverters makadugang sa conversion efficiency gikan sa 96% ngadto sa sobra sa 99%, makapakunhod sa pagkawala sa enerhiya og sobra sa 50%, ug makapadugang sa kinabuhi sa siklo sa kagamitan og 50 ka pilo.
Ang sintesis sa silicon carbide ceramics masubay balik sa 1890s, sa dihang ang silicon carbide gigamit ilabina alang sa mekanikal nga paggaling nga mga materyales ug mga materyales nga dili masunog. Uban sa pag-uswag sa teknolohiya sa produksiyon, ang mga high-tech nga produkto sa SiC kaylap nga naugmad, ug ang mga nasud sa tibuok kalibutan naghatag ug dugang nga atensyon sa industriyalisasyon sa mga abante nga seramiko. Dili na sila matagbaw sa pag-andam sa tradisyonal nga silicon carbide ceramics. Ang mga negosyo nga naghimo og high-tech nga seramiko mas paspas nga nag-uswag, labi na sa mga naugmad nga nasud diin kini nga panghitabo mas hinungdanon. Ang mga langyaw nga tiggama naglakip sa Saint Gobain, 3M, CeramTec, IBIDEN, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, CoorsTek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., Japan Special Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics, ug uban pa.
Ang pag-uswag sa silicon carbide sa China medyo ulahi kon itandi sa mga naugmad nga nasud sama sa Europe ug America. Sukad sa pagtukod sa unang industrial furnace para sa paggama og SiC sa First Grinding Wheel Factory niadtong Hunyo 1951, ang China nagsugod sa paggama og silicon carbide. Ang mga lokal nga tiggama og silicon carbide ceramics kasagaran anaa sa Weifang City, Shandong Province. Sumala sa mga propesyonal, kini tungod kay ang mga lokal nga negosyo sa pagmina og karbon nag-atubang og pagkabangkarota ug nangita og kausaban. Ang ubang mga kompanya nagpaila sa mga may kalabutan nga kagamitan gikan sa Germany aron magsugod sa pagpanukiduki ug paghimo og silicon carbide.Ang ZPC usa sa pinakadako nga tiggama sa reaction sintered silicon carbide.
Oras sa pag-post: Nob-09-2024