Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àwọn semiconductors onírúurú carbide ti gba àfiyèsí gbogbogbòò nínú iṣẹ́ náà. Síbẹ̀síbẹ̀, gẹ́gẹ́ bí ohun èlò tí ó ní agbára gíga, silicon carbide jẹ́ apá kékeré kan nínú àwọn ẹ̀rọ itanna (diodes, àwọn ẹ̀rọ agbára). A tún lè lò ó gẹ́gẹ́ bí abrasives, àwọn ohun èlò gígé, àwọn ohun èlò ìṣètò, àwọn ohun èlò optical, àwọn ohun èlò catalyst, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Lónìí, a máa ń ṣe àgbékalẹ̀ àwọn seramiki silicon carbide, èyí tí ó ní àwọn àǹfààní ti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà, ìdúróṣinṣin òtútù gíga, ìdúróṣinṣin aṣọ, ìdúróṣinṣin ipata, ìdúróṣinṣin ooru gíga, ìfàsẹ́yìn ooru kékeré, ìwọ̀n díẹ̀, àti agbára ẹ̀rọ gíga. Wọ́n ń lò wọ́n ní àwọn ẹ̀ka bíi ẹ̀rọ kẹ́míkà, agbára àti ààbò àyíká, semiconductors, metallurgy, ààbò orílẹ̀-èdè àti iṣẹ́ ológun.
Silikoni carbide (SiC)Ó ní silikoni àti erogba nínú, ó sì jẹ́ àdàpọ̀ onírúurú onírúurú, tí ó ní àwọn ìrísí kirisita méjì: α – SiC (irú onírúurú onírúurú) àti β – SiC (irú onírúurú onírúurú). Ó ju 200 irú onírúurú lọ lápapọ̀, lára èyí tí 3C SiC ti β – SiC àti 2H SiC, 4H SiC, 6H SiC, àti 15R SiC ti α – SiC jẹ́ àṣojú.
Ìṣètò Onírúurú SiC
Nígbà tí ìwọ̀n otútù bá wà ní ìsàlẹ̀ 1600 ℃, SiC wà ní ìrísí β – SiC, a sì lè ṣe é láti inú àdàpọ̀ ohun èlò bíi silicon àti erogba ní ìpele 1450 ℃. Nígbà tí ìwọ̀n otútù bá kọjá 1600 ℃, β – SiC máa ń yípadà díẹ̀díẹ̀ sí onírúurú polymorph ti α – SiC. 4H SiC máa ń ṣẹ̀dá ní ìrọ̀rùn ní ìpele 2000 ℃; Àwọn polymorph 6H àti 15R nílò ìrọ̀rùn gíga ju 2100 ℃ lọ fún ìṣẹ̀dá tí ó rọrùn; 6H SiC lè dúró ṣinṣin kódà ní ìrọ̀rùn tí ó ju 2200 ℃ lọ, èyí tí ó mú kí ó wọ́pọ̀ nínú àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́.
Carbide silicon funfun jẹ́ kristali aláìláwọ̀ àti aláwọ̀ tí ó hàn gbangba, nígbàtí carbide silicon ilé-iṣẹ́ lè jẹ́ aláìláwọ̀, ofeefee fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́, ewéko fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́, ewéko dúdú, búlúù fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́, búlúù dúdú, tàbí dúdú pàápàá, pẹ̀lú àwọn ìpele àfihàn tí ń dínkù. Ilé-iṣẹ́ abrasion náà pín carbide silicon sí oríṣi méjì tí ó dá lórí àwọ̀: carbide silicon dúdú àti carbide silicon aláwọ̀ ewé. Carbide silicon aláwọ̀ dé dúdú ni a pín sí carbide silicon aláwọ̀ ewé, nígbàtí carbide silicon aláwọ̀ búlúù fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ sí dúdú ni a pín sí carbide silicon aláwọ̀ ewé. Carbide silicon dúdú àti carbide silicon aláwọ̀ ewé jẹ́ crystals alpha SiC hexagonal, àti pé a sábà máa ń lo lulú silicon carbide aláwọ̀ ewé gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise fún àwọn seramiki silicon carbide.
Iṣẹ́ àwọn ohun èlò amọ̀ Silikoni Carbide tí a pèsè nípasẹ̀ àwọn ìlànà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀
Sibẹsibẹ, awọn seramiki silikoni carbide ni alailanfani ti lile fifọ kekere ati fifọ giga. Nitorinaa, ni awọn ọdun aipẹ yii, awọn seramiki apapo ti a da lori awọn seramiki silikoni carbide, gẹgẹbi imuduro okun (tabi whisker), imuduro pipinka particle ti o yatọ, ati awọn ohun elo iṣẹ gradient, ti farahan ni atẹlera, ti o mu agbara ati agbara awọn ohun elo kọọkan dara si.
Gẹ́gẹ́ bí ohun èlò seramiki oníwọ̀n otutu gíga, àwọn seramiki silikoni carbide ni a ti ń lò sí i ní àwọn ibi ìdáná ooru gíga, ilé iṣẹ́ irin, àwọn epo petrochemicals, ẹ̀rọ itanna ẹ̀rọ, afẹ́fẹ́, agbára àti ààbò àyíká, agbára átọ́míìkì, ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ àti àwọn pápá mìíràn.
Ní ọdún 2022, a retí pé ìwọ̀n ọjà àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá ...
Ní ọjọ́ iwájú, pẹ̀lú bí iye àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun, agbára, ilé iṣẹ́, ìbánisọ̀rọ̀ àti àwọn pápá mìíràn ṣe ń pọ̀ sí i, àti bí àwọn ohun tí a nílò fún àwọn ẹ̀yà ara ẹ̀rọ tàbí àwọn ẹ̀yà ara ẹ̀rọ amúlétutù ṣe ń pọ̀ sí i ní onírúurú ẹ̀ka, a retí pé ìwọ̀n ọjà àwọn ọjà seramiki silikoni carbide yóò máa tẹ̀síwájú láti fẹ̀ sí i, lára èyí tí àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun àti àwọn fọ́tòvoltaics jẹ́ àwọn agbègbè ìdàgbàsókè pàtàkì.
A lo àwọn ohun èlò seramiki silikoni carbide nínú àwọn ibi ìdáná seramiki nítorí àwọn ànímọ́ wọn tó ga ní ìwọ̀n otútù gíga, agbára ìdènà iná, àti agbára ìdènà ooru. Lára wọn, àwọn ohun èlò roller kilns ni a sábà máa ń lò fún gbígbẹ, síntering, àti ìtọ́jú ooru ti àwọn ohun èlò electrode lithium-ion battery positive, àwọn ohun èlò electrode negative, àti electrolytes. Àwọn ohun èlò electrode lithium positive àti negative battery ṣe pàtàkì fún àwọn ọkọ̀ agbára tuntun. Ohun èlò kiln silikoni carbide seramiki jẹ́ apá pàtàkì nínú àwọn ibi ìdáná, èyí tí ó lè mú agbára ìṣelọ́pọ́ kiln sunwọ̀n síi àti dín agbára lílo kù ní pàtàkì.
Àwọn ọjà seramiki silikoni carbide ni a tún ń lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹ̀rọ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́. Ní àfikún, a máa ń lo àwọn ẹ̀rọ SiC ní pàtàkì nínú àwọn PCU (àwọn ẹ̀rọ ìṣàkóso agbára, bíi DC/DC lórí ọkọ̀) àti OBC (àwọn ẹ̀rọ gbigba agbára) ti àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun. Àwọn ẹ̀rọ SiC lè dín ìwọ̀n àti ìwọ̀n ohun èlò PCU kù, dín àdánù ìyípadà kù, kí wọ́n sì mú kí iwọ̀n otútù iṣẹ́ àti ìṣiṣẹ́ ètò àwọn ẹ̀rọ sunwọ̀n síi; Ó tún ṣeé ṣe láti mú kí ìpele agbára ẹ̀rọ pọ̀ sí i, láti mú kí ìṣètò àyíká rọrùn, láti mú kí ìwọ̀n agbára sunwọ̀n sí i, àti láti mú kí iyàrá gbigba agbára pọ̀ sí i nígbà gbígbà OBC. Lọ́wọ́lọ́wọ́, ọ̀pọ̀ ilé iṣẹ́ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ kárí ayé ti lo silicon carbide nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àwòṣe, àti gbígbà silicon carbide ńlá ti di àṣà.
Nígbà tí a bá lo àwọn ohun èlò ìpèsè pàtàkì nínú iṣẹ́ ìṣẹ̀dá àwọn sẹ́ẹ̀lì fọ́tòvoltaic, àwọn ọjà tí ó jáde gẹ́gẹ́ bí àwọn ìtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi, àpótí ọkọ̀ ojú omi, àti àwọn ohun èlò páìpù ní ìdúróṣinṣin ooru tó dára, wọn kì í yípadà nígbà tí a bá lò wọ́n ní ìwọ̀n otútù gíga, wọn kì í sì í mú àwọn ohun ìbàjẹ́ tí ó léwu jáde. Wọ́n lè rọ́pò àwọn ìtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi quartz tí a sábà máa ń lò, àwọn àpótí ọkọ̀ ojú omi, àti àwọn ohun èlò páìpù, wọ́n sì ní àwọn àǹfààní iye owó tí ó pọ̀.
Ni afikun, awọn ireti ọja fun awọn ẹrọ agbara silikoni carbide photovoltaic gbooro. Awọn ohun elo SiC ni awọn abuda resistance kekere, idiyele ẹnu-ọna, ati awọn abuda idiyele imularada pada. Lilo SiC Mosfet tabi SiC Mosfet ti a dapọ pẹlu awọn inverters photovoltaic SiC SBD le mu ṣiṣe iyipada pọ si lati 96% si ju 99% lọ, dinku pipadanu agbara nipasẹ diẹ sii ju 50%, ati mu igbesi aye iyipo ẹrọ pọ si ni igba 50.
A le tọpasẹ isọpọ awọn ohun amọ silikoni carbide pada si awọn ọdun 1890, nigbati a lo ohun amọ silikoni carbide fun awọn ohun elo lilọ ẹrọ ati awọn ohun elo ti ko ni agbara. Pẹlu idagbasoke imọ-ẹrọ iṣelọpọ, awọn ọja SiC ti o ni imọ-ẹrọ giga ti dagbasoke pupọ, ati awọn orilẹ-ede kakiri agbaye n fiyesi si isọdọkan awọn ohun amọ silikoni ti o ni ilọsiwaju. Wọn ko ni itẹlọrun pẹlu igbaradi ti awọn ohun amọ silikoni carbide ibile mọ. Awọn ile-iṣẹ ti n ṣe awọn ohun amọ silikoni ti o ni imọ-ẹrọ giga n dagbasoke ni iyara diẹ sii, paapaa ni awọn orilẹ-ede ti o ti dagbasoke nibiti iṣẹlẹ yii ṣe pataki diẹ sii. Awọn aṣelọpọ ajeji ni pataki julọ pẹlu 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, ati bẹbẹ lọ.
Ìdàgbàsókè ti silikoni carbide ní China ti pẹ́ díẹ̀ ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn orílẹ̀-èdè tó ti gòkè àgbà bíi Yúróòpù àti Amẹ́ríkà. Láti ìgbà tí wọ́n ti kọ́ ilé ìgbóná ilé iṣẹ́ àkọ́kọ́ fún ṣíṣe SiC ní First Grinding Wheel Factory ní oṣù kẹfà ọdún 1951, China bẹ̀rẹ̀ sí í ṣe silikoni carbide. Àwọn olùṣe amọ̀ silicon carbide nílé wa ní Weifang City, Shandong Province. Gẹ́gẹ́ bí àwọn ògbóǹtarìgì ti sọ, èyí jẹ́ nítorí pé àwọn ilé iṣẹ́ iwakusa edu agbègbè ń dojúkọ ìforígbárí àti wíwá àyípadà. Àwọn ilé iṣẹ́ kan ti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tó yẹ láti Germany láti bẹ̀rẹ̀ ìwádìí àti ṣíṣe silikoni carbide.ZPC jẹ ọkan ninu awọn olupese ti o tobi julọ ti silikoni carbide ti a fi sintered ṣe.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-09-2024