Silicio karbidas yra plačiai naudojama puslaidininkinė medžiaga, turinti daug pritaikymų, įskaitant didelio našumo elektronikos, pavyzdžiui, galios elektronikos, šviesos diodų ir aukštos temperatūros prietaisų, gamybą. Silicio karbido sintezės procese vykstančios reakcijos yra sudėtingos ir apima:
1. Karboterminis redukcijos procesas: silicio karbido sintezės procesas apima silicio dioksido arba kvarco redukavimą didelio grynumo grafitu, kad būtų gautas silicio karbidas. Šis procesas paprastai atliekamas elektrinėje krosnyje, kur temperatūra pakeliama iki daugiau nei 2000 laipsnių.
2. Skystosios fazės sukepinimas: sukepinimas yra keraminių medžiagų sutankinimo ir klijavimo procesas kaitinant iki aukštos temperatūros. Skystosios fazės sukepinimas yra procesas, kurio metu skystoji fazė įvedama į keraminę matricą, kad būtų padidintas tankinimas. Šis procesas plačiai naudojamas sudėtingos formos silicio karbido komponentų gamyboje.
3. Reakcijos būdu surištas silicio karbidas: šis procesas apima išlydyto silicio arba silicio lydinių infiltravimą į ruošinį, pagamintą iš anglies pagrindu pagamintos medžiagos. Dėl infiltracijos reakcijos susidaro silicio karbidas ir sutankėja ruošinys.
Silicio karbidas naudojamas įvairiose srityse, įskaitant:
- Galios elektronika: silicio karbidas naudojamas gaminant maitinimo įrenginius, tokius kaip Schottky diodai, MOSFET ir IGBT. Šie įrenginiai gali veikti esant aukštai temperatūrai ir aukštai įtampai, todėl tinkami naudoti elektrinėse transporto priemonėse, atsinaujinančios energijos sistemose ir kitose srityse, kurioms reikalingas didelis efektyvumas ir patikimumas.
- Šviesos diodai: silicio karbidas naudojamas kaip substratas gaminant didelio ryškumo šviesos diodus. Dėl šilumos laidumo ir stabilumo aukštoje temperatūroje jis idealiai tinka naudoti didelės galios LED programose.
- Taikymas aukštoje temperatūroje: silicio karbidas turi didelį šilumos laidumą ir gali veikti iki 2000 laipsnių temperatūroje. Dėl to jis naudingas aukštoje temperatūroje, pvz., dujų turbinų varikliuose, šilumokaičiuose ir ugniai atspariuose pamušaluose.
- Dėvėjimui atsparūs komponentai: silicio karbidas naudojamas komponentams, tokiems kaip mechaniniai sandarikliai, guoliai ir siurblio komponentai, gaminti. Dėl didelio kietumo, mažos trinties ir atsparumo dilimui bei korozijai jis idealiai tinka naudoti šiose srityse.
Apibendrinant galima teigti, kad silicio karbidas yra universali medžiaga, kurią galima naudoti įvairiose pramonės šakose. Reakcijos, susijusios su jo sinteze ir taikymu, yra sudėtingos, bet būtinos gaminant aukštos kokybės ir didelio našumo silicio karbido komponentus.
https://www.hshightec.com/
