ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ស៊ីមីកុងដុកទ័រសមាសធាតុស៊ីលីកុនកាប៊ីតបានទទួលការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈដែលមានដំណើរការខ្ពស់ ស៊ីលីកុនកាប៊ីតគ្រាន់តែជាផ្នែកតូចមួយនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច (ឌីយ៉ូដ ឧបករណ៍ថាមពល)។ វាក៏អាចត្រូវបានប្រើជាសារធាតុសំណឹក សម្ភារៈកាត់ សម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធ សម្ភារៈអុបទិក សារធាតុផ្ទុកកាតាលីករ និងច្រើនទៀត។ សព្វថ្ងៃនេះ យើងណែនាំជាចម្បងនូវសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីត ដែលមានគុណសម្បត្តិនៃស្ថេរភាពគីមី ភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ភាពធន់នឹងការពាក់ ភាពធន់នឹងការច្រេះ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ មេគុណពង្រីកកំដៅទាប ដង់ស៊ីតេទាប និងកម្លាំងមេកានិចខ្ពស់។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យដូចជា គ្រឿងចក្រគីមី ការការពារថាមពល និងបរិស្ថាន ស៊ីមីកុងដុកទ័រ លោហធាតុ ការពារជាតិ និងឧស្សាហកម្មយោធា។
ស៊ីលីកុនកាបៃ (SiC)មានផ្ទុកស៊ីលីកុន និងកាបូន ហើយវាជាសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធច្រើនប្រភេទធម្មតា ដែលភាគច្រើនរួមបញ្ចូលទម្រង់គ្រីស្តាល់ពីរគឺ α – SiC (ប្រភេទស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់) និង β – SiC (ប្រភេទស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាប)។ មានប្រភេទច្រើនសរុបជាង 200 ដែលក្នុងនោះ SiC 3C នៃ β – SiC និង SiC 2H, SiC 4H, SiC 6H និង SiC 15R នៃ α – SiC គឺជាតំណាង។
រចនាសម្ព័ន្ធពហុរាងកាយ SiC រូបភាព
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពទាបជាង 1600 ℃ SiC មានទម្រង់ជា β – SiC ហើយអាចត្រូវបានរៀបចំពីល្បាយសាមញ្ញនៃស៊ីលីកុន និងកាបូននៅប្រហែល 1450 ℃។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពលើសពី 1600 ℃ β – SiC បំលែងយឺតៗទៅជាប៉ូលីម័រផ្សេងៗនៃ α – SiC។ SiC 4H ងាយបង្កើតនៅប្រហែល 2000 ℃; ទាំងប៉ូលីម័រ 6H និង 15R ត្រូវការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់លើសពី 2100 ℃ សម្រាប់ការបង្កើតងាយស្រួល; SiC 6H អាចនៅតែមានស្ថេរភាពខ្លាំងសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 2200 ℃ ដែលធ្វើឱ្យវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម។
កាបូនស៊ីលីកុនសុទ្ធគឺជាគ្រីស្តាល់គ្មានពណ៌ និងថ្លា ខណៈពេលដែលកាបូនស៊ីលីកុនឧស្សាហកម្មអាចមានពណ៌ គ្មានពណ៌លឿងស្លេក បៃតងខ្ចី បៃតងចាស់ ខៀវខ្ចី ខៀវចាស់ ឬសូម្បីតែខ្មៅ ជាមួយនឹងកម្រិតតម្លាភាពថយចុះ។ ឧស្សាហកម្មសំណឹកចាត់ថ្នាក់កាបូនស៊ីលីកុនជាពីរប្រភេទដោយផ្អែកលើពណ៌៖ កាបូនស៊ីលីកុនខ្មៅ និងកាបូនស៊ីលីកុនបៃតង។ កាបូនស៊ីលីកុនគ្មានពណ៌ទៅបៃតងចាស់ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាកាបូនស៊ីលីកុនបៃតង ខណៈពេលដែលកាបូនស៊ីលីកុនខៀវខ្ចីទៅខ្មៅត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាកាបូនស៊ីលីកុនខ្មៅ។ កាបូនស៊ីលីកុនខ្មៅ និងកាបូនស៊ីលីកុនបៃតង សុទ្ធតែជាគ្រីស្តាល់អាល់ហ្វា SiC ឆកោន ហើយម្សៅមីក្រូកាបូនស៊ីលីកុនពណ៌បៃតងជាទូទៅត្រូវបានគេប្រើជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់សេរ៉ាមិចកាបូនស៊ីលីកុន។
ការអនុវត្តនៃសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតដែលរៀបចំដោយដំណើរការផ្សេងៗគ្នា
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតមានគុណវិបត្តិគឺភាពរឹងមាំនៃការបាក់ឆ្អឹងទាប និងភាពផុយស្រួយខ្ពស់។ ដូច្នេះ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ សេរ៉ាមិចសមាសធាតុដែលផ្អែកលើសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីត ដូចជាការពង្រឹងសរសៃ (ឬវីស្កឺរ) ការពង្រឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយភាគល្អិតចម្រុះ និងសម្ភារៈមុខងារជម្រាល បានលេចចេញជាបន្តបន្ទាប់ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងមាំ និងភាពរឹងមាំនៃសម្ភារៈនីមួយៗ។
ក្នុងនាមជាសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធសេរ៉ាមិចដែលមានដំណើរការខ្ពស់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃត្រូវបានអនុវត្តកាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងឡដុតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ លោហធាតុដែកថែប គីមីឥន្ធនៈ អេឡិចត្រូនិចមេកានិច អាកាសចរណ៍ ថាមពល និងការការពារបរិស្ថាន ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ រថយន្ត និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។
នៅឆ្នាំ ២០២២ ទំហំទីផ្សារនៃសេរ៉ាមិចរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីលីកុនកាបៃនៅក្នុងប្រទេសចិនត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងឈានដល់ ១៨,២ ពាន់លានយ័ន។ ជាមួយនឹងការពង្រីកបន្ថែមទៀតនៃវិស័យអនុវត្ត និងតម្រូវការកំណើនជាបន្តបន្ទាប់ គេប៉ាន់ប្រមាណថាទំហំទីផ្សារនៃសេរ៉ាមិចរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីលីកុនកាបៃនឹងឈានដល់ ២៩,៦ ពាន់លានយ័ននៅឆ្នាំ ២០២៥។
នាពេលអនាគត ជាមួយនឹងអត្រាជ្រៀតចូលកាន់តែកើនឡើងនៃយានយន្តថាមពលថ្មី ថាមពល ឧស្សាហកម្ម ទំនាក់ទំនង និងវិស័យផ្សេងៗទៀត ក៏ដូចជាតម្រូវការកាន់តែតឹងរ៉ឹងសម្រាប់គ្រឿងបន្លាស់មេកានិច ឬគ្រឿងបន្លាស់អេឡិចត្រូនិចដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ភាពធន់នឹងការពាក់ខ្ពស់ និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់នៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ទំហំទីផ្សារនៃផលិតផលសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបន្តពង្រីក ដែលក្នុងនោះយានយន្តថាមពលថ្មី និងបន្ទះសូឡាស្យុង គឺជាវិស័យអភិវឌ្ឍន៍សំខាន់ៗ។
សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឡដុតសេរ៉ាមិចដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ភាពធន់នឹងភ្លើង និងភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ។ ក្នុងចំណោមនោះ ឡដុតរំកិលភាគច្រើនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសម្ងួត ការដុត និងការព្យាបាលកំដៅនៃវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាននៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង វត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន និងអេឡិចត្រូលីត។ វត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៃថ្មលីចូមគឺមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់យានយន្តថាមពលថ្មី។ គ្រឿងសង្ហារិមឡដុតសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃគឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃឡដុត ដែលអាចបង្កើនសមត្ថភាពផលិតឡដុត និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលយ៉ាងច្រើន។
ផលិតផលសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតក៏ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងគ្រឿងបន្លាស់រថយន្តជាច្រើនប្រភេទផងដែរ។ លើសពីនេះ ឧបករណ៍ SiC ភាគច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុង PCU (អង្គភាពត្រួតពិនិត្យថាមពល ដូចជា DC/DC នៅលើយន្តហោះ) និង OBCs (អង្គភាពសាកថ្ម) របស់យានយន្តថាមពលថ្មី។ ឧបករណ៍ SiC អាចកាត់បន្ថយទម្ងន់ និងបរិមាណនៃឧបករណ៍ PCU កាត់បន្ថយការខាតបង់កុងតាក់ និងបង្កើនសីតុណ្ហភាពការងារ និងប្រសិទ្ធភាពប្រព័ន្ធនៃឧបករណ៍។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានផងដែរក្នុងការបង្កើនកម្រិតថាមពលរបស់អង្គភាព ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធសៀគ្វីសាមញ្ញ បង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល និងបង្កើនល្បឿនសាកថ្មក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្ម OBC។ បច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតរថយន្តជាច្រើននៅជុំវិញពិភពលោកបានប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតនៅក្នុងម៉ូដែលជាច្រើន ហើយការប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនកាប៊ីតក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំបានក្លាយជានិន្នាការមួយ។
នៅពេលដែលសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈដឹកជញ្ជូនសំខាន់ៗនៅក្នុងដំណើរការផលិតកោសិកា photovoltaic ផលិតផលលទ្ធផលដូចជា ជើងទ្រទូក ប្រអប់ទូក និងគ្រឿងបរិក្ខារបំពង់ មានស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ មិនខូចទ្រង់ទ្រាយនៅពេលប្រើនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងមិនបង្កើតសារធាតុបំពុលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់។ ពួកវាអាចជំនួសជើងទ្រទូករ៉ែថ្មខៀវ ប្រអប់ទូក និងគ្រឿងបរិក្ខារបំពង់ដែលប្រើជាទូទៅ ហើយមានគុណសម្បត្តិផ្នែកថ្លៃដើមគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
លើសពីនេះ ទស្សនវិស័យទីផ្សារសម្រាប់ឧបករណ៍ថាមពលកាបូនស៊ីលីកុន photovoltaic គឺទូលំទូលាយ។ សម្ភារៈ SiC មានលក្ខណៈធន់ទ្រាំ បន្ទុកច្រកទ្វារ និងបន្ទុកស្តារឡើងវិញទាបជាង។ ការប្រើប្រាស់ SiC Mosfet ឬ SiC Mosfet រួមផ្សំជាមួយអាំងវឺរទ័រ photovoltaic SiC SBD អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបំលែងពី 96% ដល់ជាង 99% កាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលជាង 50% និងបង្កើនអាយុកាលវដ្តឧបករណ៍ 50 ដង។
ការសំយោគសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតអាចតាមដានត្រឡប់ទៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1890 នៅពេលដែលស៊ីលីកុនកាប៊ីតត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់សម្ភារៈកិនមេកានិច និងសម្ភារៈធន់នឹងភ្លើង។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្ម ផលិតផល SiC បច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយប្រទេសនានាជុំវិញពិភពលោកកំពុងយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែខ្លាំងឡើងចំពោះឧស្សាហូបនីយកម្មនៃសេរ៉ាមិចទំនើប។ ពួកគេលែងពេញចិត្តនឹងការរៀបចំសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតប្រពៃណីទៀតហើយ។ សហគ្រាសផលិតសេរ៉ាមិចបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់កំពុងអភិវឌ្ឍលឿនជាងមុន ជាពិសេសនៅក្នុងប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍ដែលបាតុភូតនេះមានសារៈសំខាន់ជាង។ ក្រុមហ៊ុនផលិតបរទេសភាគច្រើនរួមមាន 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 ជាដើម។
ការអភិវឌ្ឍកាបូនស៊ីលីកុននៅក្នុងប្រទេសចិនគឺយឺតយ៉ាវបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រទេសអភិវឌ្ឍន៍ដូចជាអឺរ៉ុប និងអាមេរិក។ ចាប់តាំងពីឡចំហាយឧស្សាហកម្មដំបូងសម្រាប់ផលិត SiC ត្រូវបានសាងសង់នៅរោងចក្រកង់កិនដំបូងក្នុងខែមិថុនា ឆ្នាំ 1951 ប្រទេសចិនបានចាប់ផ្តើមផលិតកាបូនស៊ីលីកុន។ ក្រុមហ៊ុនផលិតសេរ៉ាមិចកាបូនស៊ីលីកុនក្នុងស្រុកភាគច្រើនប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងទីក្រុង Weifang ខេត្ត Shandong។ យោងតាមអ្នកជំនាញ នេះគឺដោយសារតែសហគ្រាសរុករករ៉ែធ្យូងថ្មក្នុងស្រុកកំពុងប្រឈមមុខនឹងការក្ស័យធន និងកំពុងស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរ។ ក្រុមហ៊ុនមួយចំនួនបានណែនាំឧបករណ៍ពាក់ព័ន្ធពីប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ ដើម្បីចាប់ផ្តើមស្រាវជ្រាវ និងផលិតកាបូនស៊ីលីកុន។ZPC គឺជាក្រុមហ៊ុនផលិតកាបូនស៊ីលីកុនដែលមានប្រតិកម្មធំជាងគេមួយ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែវិច្ឆិកា-០៩-២០២៤