Uvod v silikonsko ogljikovo zlitino
Silicijevi ogljikovi materiali (SIC) so pokazali obsežen potencial uporabe na več poljih zaradi svojih odličnih fizičnih in kemičnih lastnosti, kot so visoka trdota, visoka temperaturna odpornost, korozijska odpornost, širok pas itd. Sledi podrobna analiza glavnih območij in z njimi povezanih tehničnih spretnosti silicijevega ogljika:
1. polprevodniki in elektronske naprave
Vloga:
Power Elektronske naprave: SIC se uporablja za proizvodnjo visokonapetostnih, visokotemperaturnih in visokofrekvenčnih naprav (kot so MOSFET in diode), primerne za električna vozila, fotovoltaična pretvornike, pametna omrežja itd., Z energijsko učinkovitostjo, ki se izboljšajo za več kot 30%, v primerjavi s silizijskimi dematikami.
RF naprave: Ojačevalniki moči na 5G komunikacijskih baznih postajah uporabljajo visokofrekvenčne značilnosti SIC za zmanjšanje izgube signala.
Ekstremne okoljsko odporne naprave: senzorji in vezje, ki se uporabljajo v visokotemperaturnih sevalnih okoljih, kot so vesoljska plovila in jedrske elektrarne.
Izdelava:
Epitaksialna rastna tehnologija: visokokakovostne epitaksialne plasti se gojijo na SiC podlagah s kemičnim odlaganjem hlapov (CVD) za zmanjšanje napak.
Ionska implantacija in žarjenje: Natančen nadzor prevodnosti dopinga je potrebno visoko temperaturno žarjenje, da se aktivira nečistoče.
Proces jedkanja nano ravni: za doseganje struktur naprav na ravni mikro/nano se uporablja suho jedkanje (kot je ICP-rie).
2. materiali visoke temperature in odporne na obrabo
Vloga:
Aerospace: Turbinska rezilo motorja, raketna šoba, ki lahko prenese visoke temperature nad 2000 stopinj C.
Industrijski stroji: ležaji, tesnila, rezalna orodja, z življenjsko dobo 5-10-krat daljša od tradicionalnih materialov.
Izdelava:
Tehnologija toplotnega škropljenja: plazemsko razprševanje sic premaza za izboljšanje obrabe odpornosti podlage.
Proces sintranja: Sic keramika visoke gostote pripravimo s sintranjem brez tlaka ali vročo izostatično stiskanje (HIP), kar zahteva dodajanje sintralnih pripomočkov (na primer al ₂ o ∝ - y ₂ o ∝).
3. Na področju nove energije
Vloga:
Električna vozila: SIC pretvorniki se povečajo za 5% -10% in so jih množično proizvajali in uporabljajo podjetja, kot sta Tesla in BYD.
Fotovoltaična in shranjevanje energije: učinkovita pretvorba DC-AC za zmanjšanje izgube energije.
Izdelava:
Tehnologija embalaže modula: Srebrno sintranje ali prehodno tekoče fazno varjenje (TLP) nadomešča tradicionalno spajkalnik za izboljšanje toplotne prevodnosti.
Oblikovanje toplotne disipacije: integrirani toplotni cevi ali mikrokanalni hladilni sistem za reševanje težav z visoko močjo gostote toplote.
4. optika in senzorji
Vloga:
UV detektor: z uporabo širokega pasu SIC za odzivanje na ultravijolično svetlobo, ki se uporablja za spremljanje plamena in raziskovanje prostora.
Kvantna tehnologija: Za kvantne bite in biosenziranje se uporabljajo barvna centra prostih delovnih mest v SIC (na primer silicijev prosta delovna mesta).
Izdelava:
Inženiring napak: Uvajanje napak, ki jih je mogoče nadzorovati prosta delovna mesta z ionskim obsevanjem, da optimizirajo optične zmogljivosti.
Površinska pasivacija: Hidrogenirani ali oksidni premazi zmanjšajo hrup površinskega stanja.
5. Polje jedrske energije
Vloga:
Obloga za jedrsko gorivo: SIC kompozitni material nadomešča cirkonijevo zlitino, odporno na otekanje sevanja in visoko temperaturno korozijo.
Obdelava jedrskih odpadkov: SIC se uporablja kot inertni substrat za strjevanje radioaktivnih odpadkov na visoki ravni.
Izdelava:
Kompoziti, ojačani z vlakninami: SIC vlakna/sic matrični kompoziti, pripravljeni s kemično infiltracijo pare (CVI).
Raziskave sevanja: Optimizacija odpornosti materiala na poškodbe s simuliranimi poskusi obsevanja.

Specifikacija silikonske ogljikove zlitine
|
Razred |
Si |
C |
Al |
S |
P |
|
SI68C18 |
68%min |
18%min |
3%max |
0,05%max |
0,05%max |
|
SI65C15 |
65%min |
15%min |
3%max |
0,1%max |
0,1%max |
|
SI60C20 |
60%min |
20%min |
4%max |
0,1%max |
0,1%max |
Priljubljena oznake: Silicija iz ogljikove zlitine silikon ogljik z ogljikovim ogljikovim silikonom, kitajsko silikonsko zlitino iz ogljikovega ogljika z visoko ogljikovo silikonsko proizvajalci, dobavitelji, tovarna
