Silikon karbidning sanoat bo'yicha qo'llanilishi va afzalliklari

Ilovalarni boshqaradigan moddiy xususiyatlar

Silikon karbid - bu qattiqlik, issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori-harorat barqarorligi kombinatsiyasiga ega bo'lgan kovalent keramika bo'lib, bir nechta material mos keladi. Qattiqlik olmosga yaqin, termal kengayish past va material erimaydi, lekin yuqori haroratda ajraladi, shuning uchun uni eritilgan metall bilan aloqa qilishda va issiqlikni olib tashlash ish faoliyatini cheklaydigan quvvat elektronikasida ishlatish mumkin.

Baholar va poklik sinflari

Silikon karbid bitta mahsulot emas. Acheson tipidagi qarshilik pechida ishlab chiqarilgan-metallurgiya materiali tarkibida temir, alyuminiy va erkin uglerod bilan 85{6}}90% kremniy karbid mavjud bo‘lib, u po‘lat ishlab chiqarish va quyish uchun sotiladi. Abraziv va o'tga chidamli sinflar 97-99% silikon karbidgacha tozalanadi. Sinterlangan kremniy karbid - bu boshqariladigan don o'lchamiga va nolga yaqin g'ovaklikka ega bo'lgan shaklli muhandislik keramikasi va yarimo'tkazgichli toifadagi material ma'lum bir politipning yagona kristallari sifatida o'stiriladi, ko'pincha 4H, elektron tozaligi bilan.

Abraziv va ishlov berish

Silikon karbid ikki dominant abraziv donalardan biri bo'lib, eritilgan alumina bilan raqobatlashadi, bu erda o'tkirroq, qattiqroq don talab qilinadi. U yopishtirilgan g'ildiraklar va toshlarda, qoplangan kamar va qog'ozlarda, portlatish vositalarida va-slip bo'lmagan sirt mahsulotlarida qo'llaniladi. Don faqat jismoniy o'lchov bilan emas, balki o'lcham belgilari bo'yicha tasniflanadi va standartlashtirilgan FEPA 42-1 don o'lchami seriyasi g'ildiraklar va qoplangan mahsulotlarni chegaralar bo'ylab buyurtma qilishda foydalaniladi. Erkin kremniy, erkin uglerod va umumiy kremniy karbid tarkibini o'z ichiga olgan abraziv sinf donining kimyoviy tahlili ISO 9286 kabi tan olingan usul bo'yicha amalga oshiriladi va tahlil sertifikati odatda har bir partiyaga hamroh bo'ladi.

Olovga chidamli va metallurgiyada foydalanish

Silikon karbidli refrakterlar termal zarba, erigan metall va cüruf hujumiga qarshilik ko'rsatadi va ular issiqlikni o'tkazadi, shuning uchun ular yuqori o'choq qoplamalari va teshik joylarida, alyuminiy reduksiya kamerasining yon devorlarida, pech mebellarida va burner nozullarida paydo bo'ladi. Po'lat ishlab chiqarish va quyish amaliyotida kremniy karbid deoksidlovchi sifatida va uglerod va kremniy tashuvchisi sifatida qo'shiladi va u alohida kremniy va uglerod qo'shimchalaridan afzallik beradi, chunki ikkala element ham bir xil zarrachada etkazib beriladi. Shuningdek, u temir eritmalarida grafitga qaraganda silliqroq eriydi, bu esa uglerod flotatsiyasi xavfini kamaytiradi.

Yarimo'tkazgich va optoelektronik ilovalar

Yagona{0}}kristalli kremniy karbid keng tarmoqli yarimo'tkazgichdir. 4H politipi taxminan 3,26 eV tarmoqli oralig'iga, 3 MV/sm mintaqadagi parchalanish maydoniga va 490 Vt/(mK) yaqin issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bularning barchasi kremniydan ancha yaxshi. Bu ko'rsatkichlar yuqori kuchlanishda o'zgarib turadigan qurilmalarga aylanadi va deatingsiz issiqroq ishlaydi, shuning uchun silikon karbid Schottky diodlari va MOSFETlar tortish invertorlari, fotovoltaik konvertorlar va tez zaryadlovchi qurilmalarda qo'llaniladi. Xuddi shu material yorug'lik chiqaradigan diodlar uchun substratni tashkil qiladi, bu erda uning keng tarmoqli oralig'i ko'k va ultrabinafsha nurlanishni ta'minlaydi. Substrat diametri 150 mm va undan katta hajmli ishlab chiqarishda amalga oshiriladi va sirtni tayyorlash, parlatish va epitaksial qatlam sifati muhim jarayon bosqichlari hisoblanadi.

Raqobatdosh materiallarga nisbatan afzalliklari

Eritilgan aluminaga nisbatan kremniy karbid qattiqroq va issiqlik o'tkazuvchanligi ancha yuqori, shuning uchun u kesish zonasidan issiqlikni tezroq olib tashlaydi va qattiq, egiluvchanligi past bo'lgan-qirrani uzoqroq ushlab turadi; alumina qattiqroq don tuzilishi tufayli yuqori silliqlash bosimida po'lat uchun eng yaxshi tanlov bo'lib qolmoqda. Volfram karbidiga nisbatan u ancha engilroq va qattiqligini yuqori haroratda saqlaydi, bu esa aylanadigan massani qo'shmasligi kerak bo'lgan aşınma qismlari uchun muhimdir. Grafitga nisbatan u qattiqroq, aşınmaya bardoshli va kimyoviy jihatdan kengroq eritmalarga nisbatan inertdir. Cheklov o'ziga xos mo'rtlikdir: kremniy karbid deyarli plastik deformatsiyaga ega emas, shuning uchun dizayn nuqta yuklanishidan va kesmaning keskin o'zgarishidan qochish kerak.

Tez-tez so'raladigan savollar

Q:Kremniy karbidining zichligi qanday?
Javob: To'liq zich material uchun taxminan 3,21 g / sm3. Sinterlangan yoki reaksiya{3}}bog'langan sinflardagi g'ovaklik o'lchangan qiymatni pasaytiradi va zichlik ko'rsatkichi foydali sifat ko'rsatkichidir.

Q:Kremniy karbid qaysi haroratda ishlamay qoladi?
Javob: U odatdagi ma'noda erimaydi; u taxminan 2,830 S da dissotsilanadi. Foydalanishda amaliy chegara faqat harorat bilan emas, balki mahsulotdagi oksidlanish va bog'lanish fazasi bilan belgilanadi.

Q:Po'lat ishlab chiqarishda qaysi nav qo'llaniladi?
Javob: 85-90% kremniy karbid tarkibidagi metallurgiya toifasidagi kremniy karbid, bo'lak yoki granulalar sifatida ta'minlanadi, deoksidlovchi sifatida va birlashtirilgan kremniy va uglerod tashuvchisi sifatida qo'shiladi.

Q:Nima uchun quvvat qurilmalarida kremniy o'rniga kremniy karbid ishlatiladi?
Javob: Keng tarmoqli oralig'i, yuqori parchalanish maydoni va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi ancha yupqaroq, engilroq qo'shilgan drift qatlamini yaratishga imkon beradi, shuning uchun qurilma kamroq o'tkazuvchanlik yo'qotilishi bilan yuqori kuchlanishni bloklaydi va yuqori ulanish haroratida ishlashi mumkin.

Q:Silikon karbid qismlarini sinterlashdan keyin qayta ishlash mumkinmi?
Javob: Faqat olmos asboblari va sekin, boshqariladigan olib tashlash tezligi va sinterlashdan oldin aniq shaklga yaqin-olish afzalroqdir, chunki tayyor material juda qattiq va mo‘rt.