Цахиурын карбид (SiC) бичил нунтаг нь өндөр технологийн үйлдвэрлэл, эрчим хүчний систем, дэвшилтэт керамик эдлэлийн стратегийн материал болж улам бүр хүлээн зөвшөөрөгдөж байна. Онцгой хатуулаг, дулаан дамжуулалт, химийн тогтвортой байдал, элэгдэлд тэсвэртэй тул SiC бичил нунтаг нь нарийн өнгөлгөө, хагас дамжуулагч процесс, дараагийн үеийн цахилгаан болон дулааны эд ангиудыг дэмждэг.

Цахиурын карбидын микро нунтаг гэж юу вэ? — Гол шинж чанарууд

Цахиурын карбидын бичил нунтагонцлогууд:

• Өндөр Мохсын хатуулаг (>9)

• Өргөн зурвасын зайтай хагас дамжуулагчийн шинж чанарууд

• Өндөр дулаан дамжуулалт

• Зэврэлт ба исэлдэлтэд маш сайн тэсвэртэй

• Хэт улаан туяаны тунгалаг байдал ба оптик тогтвортой байдал

• Дулааны тэлэлт багатай

• Химийн идэвхгүй байдал

Эдгээр хосолсон шинж чанарууд нь SiC-ийг зүлгүүрийн болон үйл ажиллагааны аль алинд нь тохиромжтой олон үйлдэлт материал болгодог.

1. Зүлгүүрийн болон нарийн гадаргуугийн өнгөлгөөний хэрэглээ

Түүхээс харахад цахиурын карбидын бичил нунтагны зах зээлийн хамгийн том сегмент нь зүлгүүрийн боловсруулалт байсан. SiC нь хөнгөн цагааны исэл зүлгүүртэй харьцуулахад илүү хурц ирмэгтэй бөгөөд материалыг хурдан зайлуулах хурдтай байдаг.

Гол хэрэглээнд дараахь зүйлс орно:

• Хатуу материалыг нунтаглах, огтлох

• Оптик өнгөлгөө (шил, индранил, линз)

• Металл хэвний өнгөлгөө

• Хагас дамжуулагч ваферийн хавтгайжилт

• Толин тусгал болон призмийн өнгөлгөө

SiC микро нунтаг нь согог багатай, хавтгай гадаргууг өнгөлөх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дэвшилтэт оптик болон хагас дамжуулагч суурь материалын хувьд чухал юм.

2. Хагас дамжуулагч ба электроникийн хэрэглээ

Өргөн зурвасын зайтай материал руу хагас дамжуулагч шилжилт нь эрэлтийг хурдасгасанSiC микро нунтагЦахилгаан электроникийн салбарт SiC төхөөрөмжүүд нь өндөр хүчдэл, өндөр давтамж, өндөр температурын орчинд цахиураас илүү сайн ажилладаг.

Холбогдох програмууд нь:

• Вафли өнгөлөх / CMP зутан

• SiC вафлийн суурь бэлтгэх

• Диэлектрик ба керамик сав баглаа боодол

• Өндөр хүчин чадалтай чипүүдэд зориулсан дулааны дулаан тараагч

Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV), фотовольтаик (PV), дата төвүүд болон 5G дэд бүтэц нь SiC-тэй холбоотой материалын өсөлтийн гол хөдөлгөгч хүч юм.

3. Дэвшилтэт керамик ба галд тэсвэртэй материалууд

SiC микро нунтаг нь бат бөх чанар болон дулааны эсэргүүцлийн ачаар өндөр хүчин чадалтай керамик найрлагад арматурын үе шат болж үйлчилдэг.

Ердийн зах зээлд дараахь зүйлс орно.

• Зуухны тавилга ба тигель

• Шатаагч цорго

• Элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиуд

• Турбин ба сансрын хөлгийн эд ангиуд

• Холхивч ба насосны эд ангиуд

Металлурги, сансар судлал, эрчим хүч зэрэг салбарууд нь 1400°C-аас дээш температурт бат бөх чанарыг хадгалж, химийн элэгдэлд тэсвэртэй материал шаарддаг бөгөөд энэ нь SiC керамиктай нягт холбоотой шинж чанартай байдаг.

4. Батерей, түлшний элемент болон эрчим хүчний хадгалалтын хэрэглээ

Шинээр гарч ирж буй цэвэр эрчим хүчний технологиуд нь шинэ боломжуудыг бий болгож байнацахиурын карбидбичил нунтаг.

Жишээ нь:

• Батерейны дамжуулагч нэмэлтүүд

• Нийлмэл анод материал

• Өндөр температурт түлшний элементийн керамик

• Дулаан солилцоо болон удирдлагын системүүд

Цахилгаан технологийг нэвтрүүлэх үйл явц хурдасахын хэрээр хагас дамжуулагчийн зэрэглэлийн SiC болон эрчим хүч хадгалах системүүдийн хоорондох интерфэйс өргөжин тэлсээр байх болно.

5. Нэмэлт үйлдвэрлэл ба нийлмэл материал

SiC микро нунтаг нь одоо нэмэлт үйлдвэрлэл (AM)-д, ялангуяа керамик 3D хэвлэх болон металл матрицын композитуудад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Давуу талууд нь:

• Механик бат бөх чанарыг сайжруулсан

• Хатуу чанар нэмэгдсэнтэй холбоотойгоор бага жинтэй

• Өндөр элэгдэл ба исэлдэлтэд тэсвэртэй

Эдгээр материалууд нь хөнгөн жингийн бат бөх чанар чухал ач холбогдолтой сансар судлал, батлан ​​​​хамгаалах, автомашины хэрэглээнд зориулагдсан.

6. Оптик ба хэт улаан туяаны функциональ хэрэглээ

SiC нь хэт улаан туяаны долгионы уртад таатай оптик шинж чанартай тул дараахь зүйлийг ашиглах боломжийг олгодог.

• Хэт улаан туяаны цонхнууд

• Сансрын зэрэглэлийн дулааны бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• Мэдрэгч ба илрүүлэгч

• Хамгаалалтын бүрхүүл

Эдгээр зах зээлд дулааны цочрол болон сансрын цацрагийг тэсвэрлэх чадвартай материал шаардлагатай байдаг.

7. Байгаль орчин ба химийн инженерчлэлийн хэрэглээ

Химийн идэвхгүй байдлаасаа шалтгаалан SiC микро нунтаг нь үйлдвэрлэлийн шингэний шүүлтүүр болон химийн боловсруулалтын системийг дэмждэг.

Жишээ нь:

• Керамик шүүлтүүрийн мембранууд

• Катализатор тээвэрлэгчид

• Зэврэлтээс хамгаалагдсан хавхлаг ба лац

• Аж үйлдвэрийн бохир усны технологи

SiC керамик мембранууд нь бохирдол багатай, хадгалах хугацаа урт байдаг тул өндөр ачаалалтай шүүлтүүрийн системд ирээдүйтэй гэж тооцогддог.

Зах зээлийн төлөв ба ирээдүйн чиг хандлага

ньцахиурын карбидДараагийн арван жилд салбар дараахь зүйлсээр ихээхэн өсөх төлөвтэй байна.

• Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хагас дамжуулагчийг нэвтрүүлэх

• Сэргээгдэх эрчим хүч ба цахилгаан электроник

• Нарийвчлалтай оптик ба хавтангийн үйлдвэрлэл

• Өндөр хүчин чадалтай керамик

• Агаарын тээврийн хэрэгслийн хөнгөн материал

Шинжээчид өндөр зэрэглэлийн хэрэглээ өргөжихийн хэрээр хэт нарийн, бөмбөрцөг хэлбэртэй, хэт өндөр цэвэршилттэй бичил нунтагны эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэх төлөвтэй байгааг таамаглаж байна.

Дүгнэлт

Уламжлалт зүлгүүрийн хэрэглээнээс эхлээд дараагийн үеийн хагас дамжуулагч болон эрчим хүчний технологи хүртэл цахиурын карбидын бичил нунтаг нь орчин үеийн аж үйлдвэрийн инновацийн чухал боломжийг олгогч материал болж хөгжиж байна. Аж үйлдвэрүүд илүү өндөр үр ашиг, нарийвчлал, бат бөх чанарыг эрэлхийлэхийн хэрээр SiC бичил нунтагын үүрэг нь тогтсон болон шинээр гарч ирж буй салбаруудад өргөжин тэлэх болно.