Силикононный карбид (sic), как высокоэффективный прогрессирующий керамический материал, широко используется во многих промышленных полях из-за его превосходных физических и химических свойств (таких как высокая твердость, высокая температурная устойчивость, коррозионная устойчивость, высокая теплопроводности и низкий коэффициент термического расширения) {{1} Следующие применения.
Полупроводниковое производство и электронная промышленность
Кремниевые карбидные пластины в основном используются в поле полупроводников для ключевых компонентов оборудования для производства пластин, таких как нагреватель и электростатический патрон (ESC) ETCHER .
Высокая температурная устойчивость и коррозионная устойчивость к плазме: SIC может выдерживать температуры до 1600 градусов и высоко коррозионные газы (такие как фториновая плазма) в полупроводниковых процессах, и его срок службы далека превышает традиционную кварце или алюминий.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Высокая чистота и низкое загрязнение: химическая инертность гарантирует, что в процессе производства пластин не наблюдается загрязнения металла, которое подходит для производства полупроводников третьего поколения (например, чипы GAN и SIC) .
Преимущества теплового управления: высокая теплопроводность (120-270 w/m · k) может равномерно рассеивать тепло и улучшить выход чипа .
Высокотемпературные промышленные печи и термообработка
Кремниевые карбидные пластины являются идеальными материалами для печей, рельсов и пламенных пластин и обычно используются в керамическом спекании, стальной термообработке и производстве солнечных батарей .
Долгосрочная стабильность: нелегко деформировать при окислении или уменьшении атмосферы в степени 1400-1600, и срок службы может достигать более 5 раз больше, чем у традиционных рефрактерных материалов .
Энергосберегательный эффект: высокая теплопроводность ускоряет теплопередачу и снижает потребление энергии; Низкий коэффициент термического расширения (4 . 0 × 10⁻⁶/ градуса) позволяет избежать растрескивания теплового шока.
Сценарии применения: Например, поликристаллические печи кремния в фотоэлектрической промышленности требуют, чтобы SIC -пластинки выдержали коррозию расплавленного кремния и поддерживают точность размеров .
Химическое и антикоррозионное оборудование
В химической промышленности,Кремниевые карбидные пластиныиспользуются для облицовки реакторов, труб и уплотнений, чтобы справиться с сильными кислотами (серная кислота, гидрофлуорическая кислота), сильные щелочки и среды высокого температуры и высокого давления .
Химическая инертность: SIC почти нереактивна в диапазоне pH 0-14, что лучше, чем нержавеющая сталь и Hastelloy .
Механическая прочность: прочность на изгиб достигает 400-600 MPA, что может противостоять механическому воздействию реактора .
Аэрокосмическая и высокотемпературная конструкционные детали
Кремниевые карбидные пластины используются в ракетных сопелах, тепловых щитах и лопастях газовых турбин в аэрокосмической промышленности .
Ультра-высокая температурная производительность: он по-прежнему сохраняет силу на 2000 градусов, а температура плавления достигает 2700 градусов, что подходит для переднего края сверхзвукового самолета .
Легкий вес: плотность (3 . 1 г/см врем) ниже плоды сплава вольфрама, что уменьшает нагрузку.
Новая технология энергетики и защиты окружающей среды
В области новой энергии кремниевые карбидные пластины используются в фотоэлектрической, ядерной энергии и очистке отходов:
Фотоэлектрическая промышленность: в качестве тигнового покрытия для печей роста полисиликона для снижения кремнической адгезии материала, керамические фильтры SIC используются для удаления высокотемпературного дымового газа (например, растения сжигания отходов) .
Ядерные реакторы: SIC Neutron Absorption Пластины могут контролировать скорость ядерного деления, а их радиационное сопротивление лучше, чем у графита .
Энергия водорода: в протонной обменной мембране (PEM) для производства водорода с помощью электролиза воды, SIC-пластины являются кислотами и имеют превосходную проводимость .
С развитием технологии приготовления SIC (такой как реактивное спекание и сердечно-сосудистые заболевания), ее стоимость постепенно снижается, и ее области применения будут дополнительно расширены до передовых полей, таких как квантовые вычисления и биомедицина . Силиконовые карбидные пластины будут продолжать способствовать инновациям в производительности с их «материальным ограничением».