မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဒြပ်ပေါင်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အာရုံစိုက်မှုကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ သို့သော်၊ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသောပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အီလက်ထရွန်းနစ်ကိရိယာများ (ဒိုင်အိုဒ်များ၊ ပါဝါကိရိယာများ) ၏ အစိတ်အပိုင်းအနည်းငယ်မျှသာဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ပွတ်တိုက်ပစ္စည်းများ၊ ဖြတ်တောက်ပစ္စည်းများ၊ ဖွဲ့စည်းပုံပစ္စည်းများ၊ အလင်းပစ္စည်းများ၊ ဓာတ်ကူပစ္စည်းများနှင့် အခြားအရာများအဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ယနေ့ခေတ်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အဓိကအားဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းတို့တွင် ဓာတုဗေဒတည်ငြိမ်မှု၊ အပူချိန်မြင့်မားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ချေးခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ အပူစီးကူးမှုမြင့်မားမှု၊ အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းနည်းခြင်း၊ သိပ်သည်းဆနည်းခြင်းနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအစွမ်းသတ္တိမြင့်မားခြင်းစသည့် အားသာချက်များရှိသည်။ ၎င်းတို့ကို ဓာတုစက်ယန္တရား၊ စွမ်းအင်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းရေး၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၊ သတ္တုဗေဒ၊ အမျိုးသားကာကွယ်ရေးနှင့် စစ်ဘက်စက်မှုလုပ်ငန်းကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC)ဆီလီကွန်နှင့် ကာဗွန်ပါဝင်ပြီး၊ ပုံမှန်အမျိုးအစားများစွာပါဝင်သော ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး အဓိကအားဖြင့် ပုံဆောင်ခဲပုံစံနှစ်မျိုးပါဝင်သည်- α – SiC (အပူချိန်မြင့်တည်ငြိမ်သောအမျိုးအစား) နှင့် β – SiC (အပူချိန်နိမ့်တည်ငြိမ်သောအမျိုးအစား)။ စုစုပေါင်းအမျိုးအစားများစွာ ၂၀၀ ကျော်ရှိပြီး ၎င်းတို့အနက် β – SiC ၏ 3C SiC နှင့် α – SiC ၏ 2H SiC၊ 4H SiC၊ 6H SiC နှင့် 15R SiC တို့သည် ကိုယ်စားပြုသည်။
ပုံ SiC ဘက်စုံကိုယ်ထည်ဖွဲ့စည်းပုံ
အပူချိန် ၁၆၀၀ ℃ အောက်ရောက်သောအခါ SiC သည် β – SiC ပုံစံဖြင့်တည်ရှိပြီး ဆီလီကွန်နှင့် ကာဗွန်တို့၏ ရိုးရှင်းသော ရောစပ်မှုမှ ၁၄၅၀ ℃ ခန့်တွင် ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ အပူချိန် ၁၆၀၀ ℃ ကျော်သွားသောအခါ β – SiC သည် α – SiC ၏ ကွဲပြားသော polymorph များအဖြစ်သို့ ဖြည်းဖြည်းချင်း ပြောင်းလဲသွားသည်။ 4H SiC ကို ၂၀၀၀ ℃ ခန့်တွင် အလွယ်တကူ ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ 6H နှင့် 15R polymorph နှစ်မျိုးလုံးသည် အလွယ်တကူ ဖွဲ့စည်းနိုင်ရန်အတွက် ၂၁၀၀ ℃ အထက် မြင့်မားသော အပူချိန်များ လိုအပ်သည်။ 6H SiC သည် ၂၂၀၀ ℃ ကျော်သော အပူချိန်များတွင်ပင် အလွန်တည်ငြိမ်နေနိုင်သောကြောင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အသုံးချမှုများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြသည်။
သန့်စင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်မဲ့ပြီး ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော ပုံဆောင်ခဲဖြစ်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်မဲ့၊ အဝါဖျော့ဖျော့၊ အစိမ်းဖျော့၊ အစိမ်းရင့်၊ အပြာဖျော့၊ အပြာရင့် သို့မဟုတ် အနက်ရောင်ပင် ဖြစ်နိုင်ပြီး ဖောက်ထွင်းမြင်ရမှုအဆင့် လျော့နည်းသွားပါသည်။ ပွတ်တိုက်လုပ်ငန်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အရောင်ပေါ်မူတည်၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားသည်- အနက်ရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်။ အရောင်မရှိမှ အစိမ်းရင့်ရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အစိမ်းရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် ခွဲခြားထားပြီး အပြာဖျော့မှ အနက်ရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အနက်ရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။ အနက်ရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် နှစ်မျိုးလုံးသည် အယ်လ်ဖာ SiC ဆဋ္ဌဂံပုံဆောင်ခဲများဖြစ်ပြီး အစိမ်းရောင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် မိုက်ခရိုမှုန့်ကို ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များအတွက် ကုန်ကြမ်းအဖြစ် ယေဘုယျအားဖြင့် အသုံးပြုသည်။
မတူညီသောလုပ်ငန်းစဉ်များဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်
သို့သော် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များတွင် ကျိုးပဲ့လွယ်မှုနည်းပါးခြင်းနှင့် ကြွပ်ဆတ်မှုမြင့်မားခြင်း စသည့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ ထို့ကြောင့် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို အခြေခံသည့် ပေါင်းစပ်ကြွေထည်များဖြစ်သည့် ဖိုက်ဘာ (သို့မဟုတ် ဝှစ်ကာ) အားဖြည့်ခြင်း၊ မတူညီသောအမှုန်ပျံ့နှံ့မှုအားကောင်းစေခြင်းနှင့် gradient လုပ်ဆောင်ချက်ပစ္စည်းများသည် အဆက်မပြတ်ပေါ်ထွက်လာပြီး တစ်ဦးချင်းပစ္စည်းများ၏ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် အစွမ်းသတ္တိကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။
မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသောဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာကြွေထည်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို မြင့်မားသောအပူချိန်ရှိမီးဖိုများ၊ သံမဏိသတ္တုဗေဒ၊ ရေနံဓာတုဗေဒ၊ စက်မှုအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ အာကာသ၊ စွမ်းအင်နှင့်ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းရေး၊ နျူကလီးယားစွမ်းအင်၊ မော်တော်ကားနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ပိုမိုအသုံးပြုလာကြသည်။
၂၀၂၂ ခုနှစ်တွင် တရုတ်နိုင်ငံရှိ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ကြွေထည်ဈေးကွက်အရွယ်အစားသည် ယွမ် ၁၈.၂ ဘီလီယံအထိ ရောက်ရှိရန် မျှော်လင့်ရသည်။ အသုံးချမှုနယ်ပယ်များ ပိုမိုတိုးချဲ့လာခြင်းနှင့် နောက်ဆက်တွဲတိုးတက်မှုလိုအပ်ချက်များ ඉදිරියට ၂၀၂၅ ခုနှစ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ကြွေထည်ဈေးကွက်အရွယ်အစားသည် ယွမ် ၂၉.၆ ဘီလီယံအထိ ရောက်ရှိလိမ့်မည်ဟု ခန့်မှန်းရသည်။
အနာဂတ်တွင်၊ စွမ်းအင်သစ်ယာဉ်များ၊ စွမ်းအင်၊ စက်မှုလုပ်ငန်း၊ ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များ၏ ထိုးဖောက်မှုနှုန်း မြင့်တက်လာခြင်းအပြင်၊ တိကျမှုမြင့်မားခြင်း၊ မြင့်မားသော ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုမြင့်မားသော စက်မှုအစိတ်အပိုင်းများ သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်းနစ်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် ပိုမိုတင်းကျပ်သော လိုအပ်ချက်များ ရှိလာခြင်းနှင့်အတူ၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထုတ်ကုန်များ၏ ဈေးကွက်အရွယ်အစားသည် ဆက်လက်တိုးချဲ့လာရန် မျှော်လင့်ရပြီး ၎င်းတို့ထဲတွင် စွမ်းအင်သစ်ယာဉ်များနှင့် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး လျှပ်စစ်ဓာတ်အားများသည် အရေးကြီးသော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနယ်ပယ်များ ပါဝင်သည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသောအပူချိန်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ၊ မီးခံနိုင်ရည်နှင့် အပူရှော့ခ်ခံနိုင်ရည်ကောင်းမွန်မှုကြောင့် ကြွေမီးဖိုများတွင် အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့အနက် roller kilns များကို အဓိကအားဖြင့် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ positive electrode ပစ္စည်းများ၊ negative electrode ပစ္စည်းများနှင့် electrolytes များကို အခြောက်ခံခြင်း၊ sintering လုပ်ခြင်းနှင့် အပူကုသမှုအတွက် အသုံးပြုကြသည်။ လီသီယမ်ဘက်ထရီ positive နှင့် negative electrode ပစ္စည်းများသည် စွမ်းအင်သစ်ယာဉ်များအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေမီးဖိုပရိဘောဂသည် မီးဖိုများ၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး မီးဖိုထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်ကို တိုးတက်စေပြီး စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို သိသိသာသာလျှော့ချနိုင်သည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်ထုတ်ကုန်များကို မော်တော်ကားအစိတ်အပိုင်းအမျိုးမျိုးတွင်လည်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။ ထို့အပြင်၊ SiC ကိရိယာများကို အဓိကအားဖြင့် PCU (on-board DC/DC ကဲ့သို့သော ပါဝါထိန်းချုပ်ယူနစ်များ) နှင့် OBCs (အားသွင်းယူနစ်များ) အသစ်စက်စက်စွမ်းအင်ယာဉ်များ၏ တွင် အသုံးပြုကြသည်။ SiC ကိရိယာများသည် PCU ကိရိယာများ၏ အလေးချိန်နှင့် ထုထည်ကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်၊ switch losses များကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်၊ ကိရိယာများ၏ အလုပ်လုပ်အပူချိန်နှင့် စနစ်ထိရောက်မှုကို တိုးတက်စေနိုင်သည်။ ယူနစ်ပါဝါအဆင့်ကို တိုးမြှင့်ခြင်း၊ ဆားကစ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ရိုးရှင်းစေခြင်း၊ ပါဝါသိပ်သည်းဆကို တိုးတက်စေခြင်းနှင့် OBC အားသွင်းစဉ် အားသွင်းမြန်နှုန်းကို တိုးမြှင့်ခြင်းတို့ကိုလည်း ပြုလုပ်နိုင်သည်။ လက်ရှိတွင် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ ကားကုမ္ပဏီများစွာသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို မော်ဒယ်များစွာတွင် အသုံးပြုခဲ့ကြပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုလာခြင်းသည် ခေတ်ရေစီးကြောင်းတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို photovoltaic ဆဲလ်များထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကသယ်ဆောင်သည့်ပစ္စည်းများအဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ၊ လှေအထောက်အပံ့များ၊ လှေသေတ္တာများနှင့်ပိုက်ဆက်စပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သောရလဒ်ထုတ်ကုန်များသည် ကောင်းမွန်သောအပူတည်ငြိမ်မှုရှိပြီး မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်အသုံးပြုသောအခါ ပုံပျက်ခြင်းမရှိပါ၊ အန္တရာယ်ရှိသောညစ်ညမ်းမှုများကိုမထုတ်လုပ်ပါ။ ၎င်းတို့သည် အသုံးများသော quartz လှေအထောက်အပံ့များ၊ လှေသေတ္တာများနှင့်ပိုက်ဆက်စပ်ပစ္စည်းများကို အစားထိုးနိုင်ပြီး သိသာထင်ရှားသောကုန်ကျစရိတ်အားသာချက်များရှိသည်။
ထို့အပြင်၊ photovoltaic silicon carbide power devices များအတွက် ဈေးကွက်အလားအလာမှာ ကျယ်ပြန့်ပါသည်။ SiC ပစ္စည်းများသည် resistance၊ gate charge နှင့် reverse recovery charge ဝိသေသလက္ခဏာများတွင် နိမ့်ကျပါသည်။ SiC Mosfet သို့မဟုတ် SiC Mosfet ကို SiC SBD photovoltaic inverters များနှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုခြင်းသည် conversion efficiency ကို 96% မှ 99% ကျော်အထိ မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပြီး၊ စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို 50% ကျော် လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး စက်ပစ္စည်းသက်တမ်းကို 50 ဆ တိုးမြှင့်ပေးနိုင်ပါသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များပေါင်းစပ်ခြင်းကို ၁၈၉၀ ခုနှစ်များအထိ ပြန်သွားနိုင်ပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာကြိတ်ခွဲသည့်ပစ္စည်းများနှင့် ခံနိုင်ရည်မရှိသောပစ္စည်းများအတွက် အဓိကအသုံးပြုခဲ့သည်။ ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ အဆင့်မြင့်နည်းပညာ SiC ထုတ်ကုန်များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခဲ့ပြီး ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိနိုင်ငံများသည် အဆင့်မြင့်ကြွေထည်များ၏ စက်မှုလုပ်ငန်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ပိုမိုအာရုံစိုက်လာကြသည်။ ၎င်းတို့သည် ရိုးရာဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များပြင်ဆင်ခြင်းနှင့် ကျေနပ်မှုမရှိတော့ပါ။ အဆင့်မြင့်နည်းပညာကြွေထည်များထုတ်လုပ်သောလုပ်ငန်းများသည် အထူးသဖြင့် ဤဖြစ်စဉ်သည် ပိုမိုအရေးပါသော ဖွံ့ဖြိုးပြီးနိုင်ငံများတွင် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာလျက်ရှိသည်။ နိုင်ငံခြားထုတ်လုပ်သူများတွင် အဓိကအားဖြင့် 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 စသည်တို့ ပါဝင်သည်။
တရုတ်နိုင်ငံတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ဥရောပနှင့် အမေရိကကဲ့သို့သော ဖွံ့ဖြိုးပြီးနိုင်ငံများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အတော်လေးနောက်ကျနေပါသည်။ ၁၉၅၁ ခုနှစ် ဇွန်လတွင် ပထမဆုံးကြိတ်ဘီးစက်ရုံ၌ SiC ထုတ်လုပ်ရန် ပထမဆုံးစက်မှုမီးဖိုကို တည်ဆောက်ပြီးကတည်းက တရုတ်နိုင်ငံသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို စတင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ပြည်တွင်းဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်ထုတ်လုပ်သူများသည် ရှန်ဒေါင်းပြည်နယ်၊ ဝေဖန်မြို့တွင် အဓိကထားလုပ်ဆောင်ကြသည်။ ကျွမ်းကျင်ပညာရှင်များ၏ အဆိုအရ ၎င်းသည် ဒေသခံကျောက်မီးသွေးတူးဖော်ရေးလုပ်ငန်းများသည် ဒေဝါလီခံနေပြီး အသွင်ပြောင်းရန် ရှာဖွေနေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ အချို့ကုမ္ပဏီများသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို သုတေသနပြုခြင်းနှင့် ထုတ်လုပ်ခြင်းစတင်ရန် ဂျာမနီမှ သက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများကို မိတ်ဆက်ပေးခဲ့ကြသည်။ZPC သည် reaction sintered silicon carbide ၏ အကြီးမားဆုံး ထုတ်လုပ်သူများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ နိုဝင်ဘာလ ၉ ရက်