ZPC איז איינע פון ​​די הויפּט גרויסע אונטערנעמונגען אין כינע וואָס פּראָדוצירט רעאַקציע סינטערד סיליקאָן קאַרבייד.

אין די לעצטע יאָרן, האָבן סיליקאָן קאַרבייד קאַמפּאַונד האַלב-קאָנדוקטאָרן באַקומען ברייטע אויפֿמערקזאַמקייט אין דער אינדוסטריע. אָבער, ווי אַ הויך-פאָרשטעלונג מאַטעריאַל, איז סיליקאָן קאַרבייד בלויז אַ קליין טייל פון עלעקטראָנישע דעוויסעס (דיאָודז, מאַכט דעוויסעס). עס קען אויך ווערן גענוצט ווי אַברייסיווז, שנייד מאַטעריאַלן, סטרוקטורעל מאַטעריאַלן, אָפּטישע מאַטעריאַלן, קאַטאַליסט טרעגער, און מער. הייַנט, מיר פאָרשטעלן דער הויפּט סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק, וואָס האָבן די אַדוואַנידזשיז פון כעמישער פעסטקייט, הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל, טראָגן קעגנשטעל, קעראָוזשאַן קעגנשטעל, הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוויטי, נידעריק טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט, נידעריק געדיכטקייט, און הויך מעכאַנישע שטאַרקייט. זיי זענען וויידלי געניצט אין פעלדער ווי כעמישער מאַשינערי, ענערגיע און ינווייראַנמענאַל שוץ, האַלב-קאָנדוקטאָרן, מעטאַלורגיע, נאציאנאלע פאַרטיידיקונג און מיליטעריש אינדוסטריע.

סיליקאָן קאַרבייד (SiC)אנטהאלט סיליקאן און קוילן, און איז א טיפישע מולטי-טיפ סטרוקטורעלע פארבינדונג, הויפטזעכליך ארייננעמענדיג צוויי קריסטאל פארמען: α-SiC (הויך-טעמפּעראַטור סטאביל טיפ) און β-SiC (נידעריק-טעמפּעראַטור סטאביל טיפ). עס זענען דא מער ווי 200 מולטי-טיפּן אין גאנצן, צווישן וועלכע די 3C SiC פון β-SiC און די 2H SiC, 4H SiC, 6H SiC, און 15R SiC פון α-SiC זענען רעפרעזענטאטיוו.

פיגור SiC מולטיבאַדי סטרוקטור
ווען די טעמפּעראַטור איז אונטער 1600 ℃, עקזיסטירט SiC אין דער פֿאָרעם פֿון β-SiC און קען צוגעגרייט ווערן פֿון אַ פּשוטער געמיש פֿון סיליקאָן און קוילן בײַ אַרום 1450 ℃. ווען די טעמפּעראַטור איבערשטײַגט 1600 ℃, טראַנספֿאָרמירט זיך β-SiC לאַנגזאַם אין פֿאַרשידענע פּאָלימאָרפֿן פֿון α-SiC. 4H SiC ווערט גרינג געשאַפֿן בײַ אַרום 2000 ℃; ביידע 6H און 15R פּאָלימאָרפֿן דאַרפֿן הויכע טעמפּעראַטורן העכער 2100 ℃ פֿאַר גרינגע פֿאָרמאַציע; 6H SiC קען בלײַבן זייער סטאַביל אַפֿילו בײַ טעמפּעראַטורן העכער 2200 ℃, מאַכנדיג עס ווײַטער גענוצט אין אינדוסטריעלע אַפּליקאַציעס.
ריין סיליקאָן קאַרבייד איז אַ קאָלירלאָזער און טראַנספּאַרענטער קריסטאַל, בשעת אינדוסטריעלער סיליקאָן קאַרבייד קען זיין קאָלירלאָז, בלאַס געל, ליכט גרין, טונקל גרין, ליכט בלוי, טונקל בלוי, אָדער אפילו שוואַרץ, מיט פאַרקלענערנדיקע טראַנספּאַרענץ לעוועלס. די אַברייסיוו אינדוסטריע קאַטעגאָריזירט סיליקאָן קאַרבייד אין צוויי טייפּס באַזירט אויף קאָליר: שוואַרץ סיליקאָן קאַרבייד און גרין סיליקאָן קאַרבייד. קאָלירלאָז ביז טונקל גרין סיליקאָן קאַרבייד ווערט קלאַסיפיצירט ווי גרין סיליקאָן קאַרבייד, בשעת ליכט בלוי ביז שוואַרץ סיליקאָן קאַרבייד ווערט קלאַסיפיצירט ווי שוואַרץ סיליקאָן קאַרבייד. שוואַרץ סיליקאָן קאַרבייד און גרין סיליקאָן קאַרבייד זענען ביידע אַלפאַ סיק העקסאַגאָנאַל קריסטאַלן, און גרין סיליקאָן קאַרבייד מיקראָ פּודער ווערט בכלל געניצט ווי דער רוי מאַטעריאַל פֿאַר סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק.
פאָרשטעלונג פון סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיקס צוגעגרייט דורך פאַרשידענע פּראַסעסאַז

אבער, סיליקאן קארבייד קעראַמיקס האבן דעם חסרון פון נידעריגע בראָך-שטאַרקקייט און הויכע ברעכקייט. דעריבער, אין די לעצטע יאָרן, זענען קאָמפּאָזיט קעראַמיקס באַזירט אויף סיליקאן קארבייד קעראַמיקס, אַזאַ ווי פיבער (אָדער וויסקער) פארשטארקערונג, העטעראָגענע פּאַרטיקל דיספּערסיע פארשטארקערונג, און גראַדיענט פונקציאָנעלע מאַטעריאַלן, ארויסגעקומען נאכאנאנד, וואָס פארבעסערט די טאַפקייט און שטאַרקייט פון יחיד מאַטעריאַלן.
אלס א הויך-פארשטעלונג סטרוקטורעלער קעראַמישער הויך-טעמפּעראַטור מאַטעריאַל, זענען סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיקס מער און מער געווענדט געוואָרן אין הויך-טעמפּעראַטור קילנז, שטאָל מעטאַלורגיע, פּעטראָכעמיקאַלן, מעטשאַניקאַל עלעקטראָניק, אַעראָספּייס, ענערגיע און ענווייראָנמענטאַל שוץ, יאָדער ענערגיע, אָטאָמאָבילן און אַנדערע פעלדער.

אין 2022, ווערט ערווארטעט אז די מארקעט גרייס פון סיליקאן קארבייד סטרוקטורעלע קעראמיקס אין כינע וועט דערגרייכן 18.2 ביליאן יואן. מיט ווייטערדיגע אויסברייטערונג פון אנווענדונג פעלדער און דאוןסטרים וואוקס באדערפענישן, ווערט געשאצט אז די מארקעט גרייס פון סיליקאן קארבייד סטרוקטורעלע קעראמיקס וועט דערגרייכן 29.6 ביליאן יואן ביז 2025.

אין דער צוקונפט, מיטן וואקסנדיקן דורכדרינגונג ראטע פון ​​נייע ענערגיע וועהיקלעך, ענערגיע, אינדוסטריע, קאמוניקאציע און אנדערע פעלדער, ווי אויך די שטענדיג שטרענגערע רעקווייערמענטס פאר הויך-גענויקייט, הויך טראָגן קעגנשטעל, און הויך פאַרלאָזלעכקייט מעכאנישע קאָמפּאָנענטן אדער עלעקטראָנישע קאָמפּאָנענטן אין פארשידענע פעלדער, ווערט ערווארטעט אז די מאַרק גרייס פון סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק פּראָדוקטן וועט ווייטער אויסברייטערן, צווישן וועלכע נייע ענערגיע וועהיקלעך און פאָטאָוואָלטאַיקס זענען וויכטיקע אַנטוויקלונג געביטן.
סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק ווערט גענוצט אין קעראַמישע אויוון צוליב זייערע אויסגעצייכנטע הויך-טעמפּעראַטור מעכאַנישע אייגנשאַפטן, פייער-קעגנשטעל, און טערמישע קלאַפּ-קעגנשטעל. צווישן זיי, ווערן וואַל-אויוון דער הויפּט גענוצט פֿאַר טריקענען, סינטערן, און היץ-באַהאַנדלונג פון ליטהיום-יאָן באַטעריע פּאָזיטיווע עלעקטראָד מאַטעריאַלן, נעגאַטיווע עלעקטראָד מאַטעריאַלן, און עלעקטראָליטן. ליטהיום באַטעריע פּאָזיטיווע און נעגאַטיווע עלעקטראָד מאַטעריאַלן זענען נייטיק פֿאַר נייע ענערגיע-פאָרמיטלען. סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיש אויוון מעבל איז אַ שליסל-קאָמפּאָנענט פון אויוון, וואָס קען פֿאַרבעסערן אויוון פּראָדוקציע קאַפּאַציטעט און באַדייטנד רעדוצירן ענערגיע-פאַרברויך.
סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק פּראָדוקטן ווערן אויך ברייט גענוצט אין פֿאַרשידענע אויטאָמאָביל קאָמפּאָנענטן. דערצו ווערן SiC דעוויסעס דער הויפּט גענוצט אין PCUs (מאַכט קאָנטראָל יוניץ, אַזאַ ווי אויף-באָרד DC/DC) און OBCs (טשאַרדזשינג יוניץ) פון נייַע ענערגיע וועהיקלעס. SiC דעוויסעס קענען רעדוצירן דעם וואָג און באַנד פון PCU ויסריכט, רעדוצירן סוויטש לאָססעס, און פֿאַרבעסערן די אַרבעט טעמפּעראַטור און סיסטעם עפעקטיווקייט פון דעוויסעס; עס איז אויך מעגלעך צו פאַרגרעסערן די אַפּאַראַט מאַכט מדרגה, פאַרפּשוטערן די קרייַז סטרוקטור, פֿאַרבעסערן מאַכט געדיכטקייט, און פאַרגרעסערן טשאַרדזשינג גיכקייַט בעשאַס OBC טשאַרדזשינג. איצט, פילע אויטאָ קאָמפּאַניעס אַרום די וועלט האָבן גענוצט סיליקאָן קאַרבייד אין קייפל מאָדעלס, און די גרויס-וואָג אַדאַפּשאַן פון סיליקאָן קאַרבייד איז געוואָרן אַ גאַנג.
ווען סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק ווערט גענוצט ווי שליסל טרעגער מאַטעריאַלן אין דעם פּראָדוקציע פּראָצעס פון פאָטאָוואָלטאַיק סעלז, האָבן די רעזולטאַטן פּראָדוקטן ווי שיפל שטיצעס, שיפל באָקסעס און רער פיטינגז גוטע טערמישע פעסטקייט, זיי דעפאָרמירן זיך נישט ווען זיי ווערן גענוצט ביי הויכע טעמפּעראַטורן, און זיי פּראָדוצירן נישט שעדלעכע פאַרפּעסטיקונגען. זיי קענען פאַרבייטן די אָפט גענוצטע קוואַרץ שיפל שטיצעס, שיפל באָקסעס און רער פיטינגז, און האָבן באַדייטנדיקע קאָסטן אַדוואַנטאַגעס.
דערצו, די מאַרק אויסזיכטן פֿאַר פאָטאָוואָלטאַיק סיליקאָן קאַרבייד מאַכט דעוויסעס זענען ברייט. SiC מאַטעריאַלן האָבן נידעריקער קעגנשטעל, גייט טשאַרדזש, און פאַרקערט ריקאַווערי טשאַרדזש קעראַקטעריסטיקס. ניצן SiC מאָספעט אָדער SiC מאָספעט קאַמביינד מיט SiC SBD פאָטאָוואָלטאַיק ינווערטערס קען פאַרגרעסערן קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט פון 96% צו איבער 99%, רעדוצירן ענערגיע אָנווער מיט מער ווי 50%, און פאַרגרעסערן ויסריכט ציקל לעבן מיט 50 מאָל.
די סינטעז פון סיליקאן קאַרבייד קעראַמיק קען מען צוריקפירן צו די 1890ער יאָרן, ווען סיליקאן קאַרבייד איז געווען מערסטנס געניצט פֿאַר מעכאַנישע שלייפן מאַטעריאַלן און רעפראַקטאָרי מאַטעריאַלן. מיט דער אַנטוויקלונג פון פּראָדוקציע טעכנאָלאָגיע, זענען הויך-טעק SiC פּראָדוקטן ברייט דעוועלאָפּעד געוואָרן, און לענדער אַרום דער וועלט באַצאָלן מער ופֿמערקזאַמקייט צו דער אינדוסטריאַליזאַציע פון ​​אַוואַנסירטע קעראַמיק. זיי זענען נישט מער צופֿרידן מיט דער צוגרייטונג פון טראַדיציאָנעלע סיליקאן קאַרבייד קעראַמיק. אונטערנעמונגען וואָס פּראָדוצירן הויך-טעק קעראַמיק אַנטוויקלען זיך שנעלער, ספּעציעל אין דעוועלאָפּעד לענדער וווּ דאָס דערשיינונג איז מער באַדייטנדיק. אויסלענדישע פאַבריקאַנטן זענען מערסטנס 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, אאז"וו.
די אַנטוויקלונג פֿון סיליקאָן קאַרבייד אין כינע איז געווען רעלאַטיוו שפּעט קאַמפּערד צו אַנטוויקלטע לענדער ווי אייראָפּע און אַמעריקע. זינט דער ערשטער אינדוסטריעלער אויוון פֿאַר פּראָדוקציע SiC איז געבויט געוואָרן אין דער ערשטער גרינדינג ראָד פֿאַבריק אין יוני 1951, האָט כינע אָנגעהויבן פּראָדוצירן סיליקאָן קאַרבייד. די היגע פאַבריקאַנטן פֿון סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק זענען דער הויפּט קאָנצענטרירט אין ווייפאַנג שטאָט, שאַנדאָנג פּראָווינץ. לויט פּראָפעסיאָנאַלן, איז דאָס ווײַל לאָקאַלע קוילן מינינג אונטערנעמונגען שטייען פֿאַר באַנקראָט און זוכן טראַנספאָרמאַציע. עטלעכע קאָמפּאַניעס האָבן אײַנגעפֿירט באַטייַטיקע עקוויפּמענט פֿון דײַטשלאַנד צו אָנהייבן פֿאָרשן און פּראָדוצירן סיליקאָן קאַרבייד.ZPC איז איינער פון די גרעסטע פאַבריקאַנטן פון רעאַקציע סינטערד סיליקאָן קאַרבייד.