Кремний карбид керамикалык технологиясы жана анын фотоэлектр талаасында колдонулушу

I. Кремний карбидинин түзүлүшү жана касиеттери

Кремний карбиди SiC кремний жана көмүртек камтыйт. Бул типтүү полиморфтук кошулма, анын ичинде α-SiC (жогорку температуранын туруктуу түрү) жана β-SiC (төмөнкү температуранын туруктуу түрү). 200дөн ашык полиморфтор бар, алардын арасында 3C-SiC β-SiC жана 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC жана 15R-SiC α-SiC көбүрөөк өкүл болуп саналат.

Сүрөт SiC полиморфтук түзүлүшү Температура 1600℃ төмөн болгондо, SiC β-SiC түрүндө болот, ал кремний менен көмүртектин жөнөкөй аралашмасынан болжол менен 1450℃ температурада жасалышы мүмкүн. Ал 1600 ℃ жогору болгондо, β-SiC акырындык менен α-SiC ар кандай полиморфторуна айланат. 4H-SiC 2000 ℃ тегерегинде жаралуу оңой; 6H жана 15R политиптери 2100 ℃ жогору температурада жаралуу оңой; 6H-SiC да 2200 ℃ жогору температурада абдан туруктуу бойдон кала алат, ошондуктан ал өнөр жай колдонмолорунда көбүрөөк таралган. Таза кремний карбиди түссүз жана тунук кристалл болуп саналат. Өнөр жай кремний карбиди түссүз, ачык сары, ачык жашыл, кочкул жашыл, ачык көк, кочкул көк жана ал тургай кара, ачык-айкындуулук даражасы өз кезегинде төмөндөйт. Абразивдүү өнөр жай кремний карбиди түсүнө жараша эки категорияга бөлөт: кара кремний карбиди жана жашыл кремний карбиди. Түссүздөн кочкул жашылга чейинкилер жашыл кремний карбиди, ачык көктөн карага чейинкилери кара кремний карбиди катары классификацияланат. Кара кремний карбиди да, жашыл кремний карбиди да α-SiC алты бурчтуу кристаллдары. Жалпысынан алганда, кремний карбид керамика чийки зат катары жашыл кремний карбид порошок колдонушат.

2. Кремний карбиди керамикалык даярдоо жараяны

Кремний карбид керамикалык материалы кремний карбид чийки затын майдалоо, майдалоо жана классификациялоо жолу менен SiC бөлүкчөлөрүн бирдей өлчөмдө бөлүштүрүү менен, андан кийин SiC бөлүкчөлөрүн, агломерациялоочу кошумчаларды жана убактылуу чаптамаларды жашыл бланкка басып, андан кийин жогорку температурада агломерациялоо жолу менен жүргүзүлөт. Бирок, Si-C байланыштарынын жогорку коваленттик байланыш мүнөздөмөлөрүнөн (~88%) жана диффузиянын төмөн коэффициентинен улам, даярдоо процессиндеги негизги көйгөйлөрдүн бири агломерациянын тыгыздыгынын татаалдыгы болуп саналат. Жогорку тыгыздыктагы кремний карбид керамикасын даярдоо ыкмаларына реакция агломерациялоо, басымсыз агломерациялоо, атмосфералык басым агломерациялоо, ысык пресстөө, рекристаллизациялоо, ысык изостатикалык пресстөө, учкун плазма агломерациялоо ж.

Бирок, кремний карбид керамика аз сынган бышык, башкача айтканда, көбүрөөк морттук кемчилиги бар. Ушул себептен улам, акыркы жылдарда кремний карбид керамикасынын негизиндеги була (же муруту) арматура, гетерогендүү бөлүкчөлөрдүн дисперсиясын бекемдөө жана градиенттүү функционалдуу материалдар сыяктуу мономердик материалдардын бышыктыгын жана бекемдигин жогорулатуучу көп фазалуу керамика биринин артынан бири пайда болду.

3. Фотоэлектрдик талаада кремний карбид керамикасын колдонуу

Кремний карбид керамикасы мыкты коррозияга туруктуулугуна ээ, химиялык заттардын эрозиясына туруштук бере алат, кызмат мөөнөтүн узартат жана айлана-чөйрөнү коргоо талаптарына жооп берген зыяндуу химиялык заттарды чыгарбайт. Ошол эле учурда, кремний карбид кайык колдоо, ошондой эле жакшы наркы артыкчылыктарга ээ. кремний карбид материалдардын баасы өздөрү салыштырмалуу жогору болсо да, алардын туруктуулугу жана туруктуулугу операциялык чыгымдарды жана алмаштыруу жыштыгын азайтышы мүмкүн. Узак мөөнөттүү келечекте алар жогорку экономикалык пайдага ээ жана фотоэлектрдик кайыктарды колдоо рыногунда негизги продукт болуп калды.

Кремний карбид керамикасы фотоэлектрдик элементтерди өндүрүү процессинде негизги ташуучу материалдар катары колдонулганда, кайык таянычтары, кайык кутулары, түтүк арматуралары жана башка буюмдар жакшы термикалык туруктуулукка ээ, жогорку температурада деформацияланбайт жана зыяндуу чөктүрүүчү булгоочу заттар жок. Алар учурда кеңири колдонулган кварц кайык таянычтарын, кайык кутуларын жана түтүк арматураларын алмаштыра алат жана олуттуу чыгымдардын артыкчылыктарына ээ. Кремний карбидинин кайык таянычтары негизги материал катары кремний карбидинен жасалган. Салттуу кварц кайык таянычтары менен салыштырганда, кремний карбид кайык таянычтары жакшы жылуулук туруктуулугуна ээ жана жогорку температура чөйрөлөрүндө туруктуулукту сактай алат. Кремний карбид кайык таянычтары жогорку температуралуу шарттарда жакшы иштешет жана ысыктан оңой эле жабыркабайт жана деформацияланбайт же бузулбайт. Алар өндүрүш процессинин туруктуулугун жана ырааттуулугун сактоого ыңгайлуу болгон жогорку температуралык дарылоону талап кылган өндүрүш процесстери үчүн ылайыктуу.

Кызмат мөөнөтү: Маалыматтык отчеттун талдоосуна ылайык: Кремний карбид керамикасынын кызмат мөөнөтү кварц материалдарынан жасалган кайык таянычтары, кайык кутулары жана түтүк арматурасынан 3 эсе көп, бул чыгымдалуучу материалдарды алмаштыруу жыштыгын бир топ кыскартат.