يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، كرېمنىي كاربىد بىرىكمىسى يېرىم ئۆتكۈزگۈچلىرى سانائەت ساھەسىدە كەڭ كۆلەمدە دىققەت قوزغىدى. قانداقلا بولمىسۇن، يۇقىرى ئىقتىدارلىق ماتېرىيال بولۇش سۈپىتى بىلەن، كرېمنىي كاربىد ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنىڭ (دىئود، توك ئۈسكۈنىلىرى) پەقەت كىچىك بىر قىسمى. ئۇنى يەنە سۈرتكۈچ ماتېرىيال، كېسىش ماتېرىياللىرى، قۇرۇلما ماتېرىياللىرى، ئوپتىكىلىق ماتېرىياللار، كاتالىزاتور توشۇغۇچىسى قاتارلىق ساھەلەردە ئىشلىتىشكە بولىدۇ. بۈگۈنكى كۈندە، بىز ئاساسلىقى كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنى تونۇشتۇرىمىز، بۇلار خىمىيىلىك مۇقىملىق، يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق، ئۇپراشقا چىداملىق، چىرىشكە چىداملىق، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى، تۆۋەن ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى، تۆۋەن زىچلىق ۋە يۇقىرى مېخانىكىلىق كۈچ قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. ئۇلار خىمىيىلىك ماشىنىسازلىق، ئېنېرگىيە ۋە مۇھىت ئاسراش، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ، مېتاللورگىيە، دۆلەت مۇداپىئەسى ۋە ھەربىي سانائەت قاتارلىق ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ.
كرېمنىي كاربىدى (SiC)كرېمنىي ۋە كاربوننى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، ئۇ تىپىك كۆپ خىل قۇرۇلمىلىق بىرىكمە بولۇپ، ئاساسلىقى ئىككى خىل كىرىستال شەكلىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: α – SiC (يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق مۇقىم تىپ) ۋە β – SiC (تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق مۇقىم تىپ). جەمئىي 200 دىن ئارتۇق كۆپ خىل تىپ بار، بۇنىڭ ئىچىدە β – SiC نىڭ 3C SiC ۋە α – SiC نىڭ 2H SiC، 4H SiC، 6H SiC ۋە 15R SiC قاتارلىقلار ۋەكىللىك قىلىدۇ.
رەسىم SiC كۆپ گەۋدە قۇرۇلمىسى
تېمپېراتۇرا 1600 ℃ دىن تۆۋەن بولغاندا، SiC β – SiC شەكلىدە مەۋجۇت بولۇپ، تەخمىنەن 1450 ℃ تېمپېراتۇرىدا كرېمنىي ۋە كاربوننىڭ ئاددىي ئارىلاشمىسىدىن تەييارلىغىلى بولىدۇ. تېمپېراتۇرا 1600 ℃ دىن ئاشقاندا، β – SiC ئاستا-ئاستا α – SiC نىڭ ھەر خىل كۆپ شەكىللىك شەكىللىرىگە ئۆزگىرىدۇ. 4H SiC تەخمىنەن 2000 ℃ تېمپېراتۇرىدا ئاسانلا ھاسىل بولىدۇ؛ 6H ۋە 15R كۆپ شەكىللىك شەكىللىرىنىڭ ھەر ئىككىسى ئاسان ھاسىل بولۇش ئۈچۈن 2100 ℃ دىن يۇقىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىنى تەلەپ قىلىدۇ؛ 6H SiC 2200 ℃ دىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىلاردىمۇ ناھايىتى مۇقىم تۇرالايدۇ، بۇ ئۇنى سانائەت قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىشكە بولىدۇ.
ساپ كرېمنىي كاربىدى رەڭسىز ۋە سۈزۈك كىرىستال بولۇپ، سانائەت كرېمنىي كاربىدى رەڭسىز، سۇس سېرىق، ئوچۇق يېشىل، قېنىق يېشىل، ئوچۇق كۆك، قېنىق كۆك ياكى ھەتتا قارا رەڭدە بولۇپ، سۈزۈكلۈك دەرىجىسى تۆۋەنلەيدۇ. سۈرتكۈچ سانائىتى كرېمنىي كاربىدىنى رەڭگىگە ئاساسەن ئىككى تۈرگە ئايرىيدۇ: قارا كرېمنىي كاربىدى ۋە يېشىل كرېمنىي كاربىدى. رەڭسىزدىن قېنىق يېشىلغىچە بولغان كرېمنىي كاربىدى يېشىل كرېمنىي كاربىدى، ئوچۇق كۆكتىن قارا كرېمنىي كاربىدى قارا كرېمنىي كاربىدى دەپ تۈرگە ئايرىلىدۇ. قارا كرېمنىي كاربىدى ۋە يېشىل كرېمنىي كاربىدى ئالفا SiC ئالتە تەرەپلىك كىرىستال بولۇپ، يېشىل كرېمنىي كاربىد مىكرو پاراشوكى ئادەتتە كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنىڭ خام ماتېرىيالى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ.
ھەر خىل ئۇسۇللار بىلەن تەييارلانغان كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنىڭ ئىقتىدارى
قانداقلا بولمىسۇن، كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنىڭ سۇنۇش چىدامچانلىقى تۆۋەن، مۆتىدىللىكى يۇقىرى بولۇش قاتارلىق كەمچىلىكى بار. شۇڭا، يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىغا ئاساسلانغان بىرىكمە كېرامىكا، مەسىلەن، تالا (ياكى مۈڭگۈز) كۈچەيتىش، ھەر خىل زەررىچە تارقىلىش كۈچى ۋە گرادىيېنتلىق فۇنكسىيەلىك ماتېرىياللار ئارقا-ئارقىدىن پەيدا بولۇپ، يەككە ماتېرىياللارنىڭ چىدامچانلىقى ۋە كۈچىنى ئاشۇردى.
يۇقىرى ئۈنۈملۈك قۇرۇلمىلىق كېرامىكا يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ماتېرىيال بولۇش سۈپىتى بىلەن، كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئوچاق، پولات مېتاللۇرگىيە، نېفىت خىمىيە، مېخانىكىلىق ئېلېكترون، ئاۋىئاتسىيە، ئېنېرگىيە ۋە مۇھىت ئاسراش، يادرو ئېنېرگىيەسى، ئاپتوموبىل قاتارلىق ساھەلەردە بارغانسېرى كۆپ قوللىنىلىۋاتىدۇ.
2022-يىلى، جۇڭگودىكى كرېمنىي كاربىد قۇرۇلما كېرامىكىسىنىڭ بازار كۆلىمى 18 مىليارد 200 مىليون يۈەنگە يېتىشى مۆلچەرلەنمەكتە. قوللىنىش دائىرىسىنىڭ كېڭىيىشى ۋە كېيىنكى تەرەققىيات ئېھتىياجىغا ئەگىشىپ، كرېمنىي كاربىد قۇرۇلما كېرامىكىسىنىڭ بازار كۆلىمى 2025-يىلغا بارغاندا 29 مىليارد 600 مىليون يۈەنگە يېتىشى مۆلچەرلەنمەكتە.
كەلگۈسىدە، يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللار، ئېنېرگىيە، سانائەت، ئالاقە قاتارلىق ساھەلەرنىڭ سىڭىپ كىرىش نىسبىتىنىڭ ئېشىشى، شۇنداقلا ھەر خىل ساھەلەردە يۇقىرى ئېنىقلىق، يۇقىرى ئۇپراشقا چىداملىق ۋە يۇقىرى ئىشەنچلىك مېخانىكىلىق زاپچاسلار ياكى ئېلېكترونلۇق زاپچاسلارغا بولغان تەلەپنىڭ بارغانسېرى قاتتىقلىشىشىغا ئەگىشىپ، كرېمنىي كاربىدلىق كېرامىكا مەھسۇلاتلىرىنىڭ بازار كۆلىمىنىڭ داۋاملىق كېڭىيىشى مۆلچەرلەنمەكتە، بۇنىڭ ئىچىدە يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللار ۋە فوتوۋولتائىك مۇھىم تەرەققىيات ساھەلىرى.
كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسى يۇقىرى تېمپېراتۇرا مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى، ئوتقا چىدامچانلىقى ۋە ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىدامچانلىقى بىلەن كېرامىكا ئوچاقلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ. بۇلارنىڭ ئىچىدە، روللىق ئوچاقلار ئاساسلىقى لىتىي ئىئون باتارېيەسىنىڭ مۇسبەت ئېلېكترود ماتېرىياللىرى، مەنپىي ئېلېكترود ماتېرىياللىرى ۋە ئېلېكترولىتلارنى قۇرۇتۇش، پىشۇرۇش ۋە ئىسسىقلىق بىلەن بىر تەرەپ قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. لىتىي باتارېيەسىنىڭ مۇسبەت ۋە مەنپىي ئېلېكترود ماتېرىياللىرى يېڭى ئېنېرگىيەلىك ماشىنىلار ئۈچۈن مۇھىم. كرېمنىي كاربىد كېرامىكا ئوچاق ئۆي جاھازلىرى ئوچاقلارنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى بولۇپ، ئۇ ئوچاقنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىنى ياخشىلايدۇ ۋە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى زور دەرىجىدە ئازايتىدۇ.
كرېمنىي كاربىد كېرامىكا مەھسۇلاتلىرى ھەر خىل ئاپتوموبىل زاپچاسلىرىدا كەڭ قوللىنىلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، SiC ئۈسكۈنىلىرى ئاساسلىقى يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللارنىڭ PCU (قۇۋۋەت كونترول قىلىش ئۈسكۈنىلىرى، مەسىلەن، DC/DC) ۋە OBC (قۇۋۋەتلەش ئۈسكۈنىلىرى) دا ئىشلىتىلىدۇ. SiC ئۈسكۈنىلىرى PCU ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئېغىرلىقى ۋە ھەجىمىنى ئازايتىپ، ئالماشتۇرغۇچنىڭ يوقىلىشىنى ئازايتىپ، ئۈسكۈنىلەرنىڭ خىزمەت تېمپېراتۇرىسى ۋە سىستېما ئۈنۈمىنى ياخشىلىيالايدۇ؛ شۇنداقلا ئۈسكۈنە قۇۋۋەت سەۋىيەسىنى ئاشۇرۇش، توك يولى قۇرۇلمىسىنى ئاددىيلاشتۇرۇش، قۇۋۋەت زىچلىقىنى ياخشىلاش ۋە OBC قۇۋۋەتلەش جەريانىدا قۇۋۋەتلەش سۈرئىتىنى ئاشۇرۇشقىمۇ بولىدۇ. ھازىر دۇنيادىكى نۇرغۇن ئاپتوموبىل شىركەتلىرى كرېمنىي كاربىدنى كۆپ خىل مودېللاردا ئىشلەتتى، كرېمنىي كاربىدنى كەڭ كۆلەمدە قوللىنىش بىر يۈزلىنىشكە ئايلاندى.
فوتوۋولت باتارېيە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسى ئاساسلىق توشۇغۇچى ماتېرىيال سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەندە، كېمە تىرەكلىرى، كېمە قۇتىلىرى ۋە تۇرۇبا ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق مەھسۇلاتلار ياخشى ئىسسىقلىق مۇقىملىقىغا ئىگە، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىشلىتىلگەندە شەكلى ئۆزگەرمەيدۇ ۋە زىيانلىق بۇلغىمىلارنى پەيدا قىلمايدۇ. ئۇلار كۆپ ئىشلىتىلىدىغان كۋارتس كېمە تىرەكلىرى، كېمە قۇتىلىرى ۋە تۇرۇبا ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئورنىنى ئالالايدۇ ھەمدە زور تەننەرخ ئەۋزەللىكىگە ئىگە.
بۇنىڭدىن باشقا، فوتوۋولت كرېمنىي كاربىد ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بازار ئىستىقبالى كەڭ. SiC ماتېرىياللىرىنىڭ قارشىلىق، دەرۋازا زەرەت ۋە تەتۈر ئەسلىگە كەلتۈرۈش زەرەت خۇسۇسىيىتى تۆۋەن. SiC Mosfet ياكى SiC Mosfet نى SiC SBD فوتوۋولت ئىنۋېرتېرلىرى بىلەن بىرلەشتۈرۈپ ئىشلەتسە، ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمىنى %96 تىن %99 تىن يۇقىرى كۆتۈرگىلى، ئېنېرگىيە يوقىتىشنى %50 تىن ئارتۇق ئازايتقىلى ۋە ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئۆمرىنى 50 ھەسسە ئۇزارتقىلى بولىدۇ.
كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنىڭ سىنتېزى 1890-يىللارغا تۇتىشىدۇ، بۇ چاغدا كرېمنىي كاربىدى ئاساسلىقى مېخانىكىلىق ئۇۋىلاش ماتېرىياللىرى ۋە ئوتقا چىداملىق ماتېرىياللارغا ئىشلىتىلگەن. ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ، يۇقىرى تېخنىكىلىق SiC مەھسۇلاتلىرى كەڭ كۆلەمدە تەرەققىي قىلدى، دۇنيادىكى دۆلەتلەر ئىلغار كېرامىكىلارنى سانائەتلەشتۈرۈشكە تېخىمۇ كۆپ دىققەت قىلماقتا. ئۇلار ئەنئەنىۋى كرېمنىي كاربىد كېرامىكىسىنى تەييارلاشتىن رازى ئەمەس. يۇقىرى تېخنىكىلىق كېرامىكا ئىشلەپچىقىرىدىغان كارخانىلار تېخىمۇ تېز تەرەققىي قىلماقتا، بولۇپمۇ بۇ خىل ئەھۋال تېخىمۇ كۆرۈنەرلىك بولغان تەرەققىي قىلغان دۆلەتلەردە. چەتئەل ئىشلەپچىقارغۇچىلار ئاساسلىقى 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 قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
جۇڭگودا كرېمنىي كاربىدنىڭ تەرەققىياتى ياۋروپا ۋە ئامېرىكا قاتارلىق تەرەققىي تاپقان دۆلەتلەرگە سېلىشتۇرغاندا نىسبەتەن كېچىكىپ قالغان. 1951-يىلى 6-ئايدا بىرىنچى سىلىقلاش چاق زاۋۇتىدا SiC ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن تۇنجى سانائەت ئوچىقى قۇرۇلغاندىن بۇيان، جۇڭگو كرېمنىي كاربىد ئىشلەپچىقىرىشقا باشلىغان. كرېمنىي كاربىد كېرامىكا ئىشلەپچىقارغۇچىلار ئاساسلىقى شەندۇڭ ئۆلكىسىنىڭ ۋېيفاڭ شەھىرىگە مەركەزلەشكەن. كەسپىي خادىملارنىڭ قارىشىچە، بۇنىڭ سەۋەبى يەرلىك كۆمۈر كان كارخانىلىرى ۋەيران بولۇش ئالدىدا تۇرغانلىقى ۋە ئۆزگىرىش ئىزدەۋاتقانلىقى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. بەزى شىركەتلەر كرېمنىي كاربىد تەتقىقاتى ۋە ئىشلەپچىقىرىشنى باشلاش ئۈچۈن گېرمانىيەدىن ئالاقىدار ئۈسكۈنىلەرنى كىرگۈزگەن.ZPC رېئاكسىيەلىك سىنتېرلانغان كرېمنىي كاربىد ئىشلەپچىقارغۇچى ئەڭ چوڭ شىركەتلەرنىڭ بىرى.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 11-ئاينىڭ 9-كۈنى