جيفينج سيراميك
مادة السيراميك كربيد السيليكون
كربيد السيليكون (كربيد كربيد) السيراميك عبارة عن سيراميك كربيد شديد الصلابة وله روابط تساهمية قوية. لديهم صلابة شديدة, مقاومة التآكل المعلقة, الموصلية الحرارية متفوقة, واستقرار استثنائي في درجات الحرارة العالية. مع وجود صلابة SiC على Mohs 9.5 (الثانية فقط في العالم بعد الماس), يحافظ SiC على خصائص ميكانيكية مستقرة حتى 1600 درجة مئوية, مما يجعلها مناسبة للارتداء في درجات الحرارة العالية جدًا, تطبيقات التدفق الحراري العالي والتآكل العالي. يتم استخدامه على نطاق واسع في الإلكترونية, المجالات الصناعية والطاقة.
الأشكال البلورية من كربيد السيليكون (كربيد كربيد)
كربيد السيليكون (كربيد كربيد) ويعتقد أنه تم العثور عليه في أكثر من 200 أنواع متعددة, ولكل منها تسلسل التراص الخاص بها من هيكل رباعي السطوح. الأكثر استخدامًا والأكثر أهمية هو 3C-SiC (مكعب) 4H-SiC و6H-SiC (سداسية). تعرض الأنواع المختلفة من كربيد السيليكون اختلافات كبيرة في بنيتها وخصائصها التي تحدد المناطق التي يتم استخدامها فيها.
- 3C-SiC هو نظام مكعب له هيكل مزيج الزنك. إنه أبسط نوع من الأنواع المتعددة مع حركة إلكترونية عالية للغاية, كثافة عيوب منخفضة جدًا بالإضافة إلى قوة ميكانيكية جيدة. يتم استخدامه على نطاق واسع في النضوج باستخدام الأغشية الرقيقة وكركائز تستخدم لمختلف أشباه الموصلات.
- 6H-SiC عبارة عن بنية بلورية سداسية ذات تسلسل تكديس متكرر مكون من 6 طبقات. النوع المتعدد الأكثر استخدامًا في صناعة أشباه الموصلات ويوفر توازنًا يتمتع بموصلية حرارية عالية وجهد انهيار عالي, ونوعية كريستال ممتازة. إنها المادة المفضلة للأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة والإلكترونيات ذات درجة الحرارة العالية.
- 4يُظهر H-SiC نظامًا بلوريًا سداسيًا, ولها 4 تسلسل تكديس الطبقة. وينتهي أيضًا بفجوة نطاق أوسع, وحركة إلكترون أعلى مقارنة بـ 6H-SiC، لذلك يبدو من الناحية العملية أنه أكثر ملاءمة للترددات العالية وكذلك لاستخدامات الطاقة العالية, على سبيل المثال الثنائيات الطاقة أو MOSFETs.
سيراميك كربيد السيليكون , والتي عادةً ما تحتوي على α-SiC كمرحلة بلورية رئيسية (بشكل رئيسي 6H/4H polytypes), تأتي في الأساس بصلابة شديدة. كما أنها توفر موصلية حرارية عالية واستقرارًا كبيرًا في درجات الحرارة المرتفعة، لذا غالبًا ما يختارها الأشخاص لمكونات مقاومة التآكل, أجزاء فرن درجة حرارة عالية, وحتى ركائز أشباه الموصلات.
مزايا سيراميك كربيد السيليكون
- صلابة شديدة ومقاومة التآكل الصلبة لديها موس 9.5, ونعم إنه يصمد بشكل جيد ضد التآكل .
- الموصلية الحرارية القوية, مع التوسع المنخفض,حتى يتمكن من التخلص من الحرارة بسرعة; كما أنه يتعامل مع الصدمات الحرارية بطريقة ثابتة جدًا.
- ثبات مذهل في درجات حرارة عالية جداً: فهو يحارب الأكسدة والتشوه الزاحف, ويمكن أن تعمل حتى 1600 درجة مئوية في الخدمة .
- الاستقرار الكيميائي الصلب أيضا, فهو يقاوم الأحماض, القلويات, وحتى المعادن المنصهرة, لذلك يبقى العمر طويلًا في الظروف الصعبة.
تطبيقات مادة كربيد السيليكون
- تشمل المكونات المقاومة للتآكل أشياء مثل الفوهات , أختام المضخة, نوى الصمام, وألواح الخطوط الملاحية المنتظمة .
- أجزاء الفرن ذات درجة الحرارة العالية, مثل عناصر التسخين, أنابيب الفرن, مبادلات حرارية, وتركيبات الفرن.
- لأشباه الموصلات والإلكترونيات, يتم استخدامه لحاملي الويفر, بالوعة الحرارة, ولوحات قاعدة جهاز الطاقة.
- في تطبيقات الفضاء والطاقة, يظهر في أجزاء التوربينات, فوهات الصواريخ, وقطع الخلايا الشمسية.
