วิธีแก้ปัญหาการเผารอยแตกในเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์? - Vetek Semiconductor

ในด้านการผลิตอุตสาหกรรมที่ทันสมัยวัสดุเซรามิกประสิทธิภาพสูงได้ค่อยๆกลายเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมที่สำคัญเนื่องจากความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมความต้านทานอุณหภูมิสูงและความเสถียรทางเคมี เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้กลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับสาขาอุตสาหกรรมหลายแห่งเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์เช่นความแข็งแรงสูงความแข็งสูงและการนำความร้อนที่ดี อย่างไรก็ตามในกระบวนการเตรียมเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ปัญหาของการเผารอยแตกมักเป็นคอขวดที่ จำกัด การปรับปรุงประสิทธิภาพ บทความนี้จะสำรวจปัญหาประสิทธิภาพของการเผารอยแตกในเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความบริสุทธิ์สูงและเสนอวิธีแก้ปัญหา

Ⅰ- พื้นหลังการใช้งานเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ประสิทธิภาพสูง

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้างในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุปกรณ์พลังงาน และสาขาอื่นๆ ในสาขาการบินและอวกาศ เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตใบพัดกังหันและห้องเผาไหม้เพื่อให้ทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงมากและสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถใช้ในการผลิตโรเตอร์เทอร์โบชาร์จเจอร์เพื่อให้ได้ความเร็วและความทนทานที่สูงขึ้น ในอุปกรณ์พลังงาน เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบสำคัญของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและความปลอดภัยของอุปกรณ์

Ⅱ- สาเหตุของการเผารอยแตกในเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวในระหว่างกระบวนการเผาผนึก สาเหตุหลัก ได้แก่ ประเด็นต่อไปนี้:

คุณสมบัติของผง: ขนาดอนุภาคพื้นที่ผิวเฉพาะและความบริสุทธิ์ของผงซิลิกอนคาร์ไบด์ส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการเผา ผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีแนวโน้มที่จะผลิตโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการเผาทำให้ลดการเกิดรอยแตก

ความดันปั้น: แรงกดในการขึ้นรูปมีผลกระทบอย่างมากต่อความหนาแน่นและความสม่ำเสมอของช่องว่างซิลิกอนคาร์ไบด์ แรงกดในการขึ้นรูปสูงหรือต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดความเค้นเข้มข้นภายในช่องว่าง เพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดรอยแตกร้าว

อุณหภูมิและเวลาในการเผา: อุณหภูมิการเผาผนึกของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มักจะอยู่ระหว่าง 2000°C ถึง 2400°C และระยะเวลาในการเป็นฉนวนก็ยาวนานเช่นกัน การควบคุมอุณหภูมิและเวลาการเผาที่ไม่สมเหตุสมผลจะนำไปสู่การเจริญเติบโตของเกรนที่ผิดปกติและความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งทำให้เกิดรอยแตกร้าว

อัตราความร้อนและอัตราการระบายความร้อน: การทำความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็วจะทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนภายในช่องว่าง ทำให้เกิดรอยแตกร้าว การควบคุมอัตราการทำความร้อนและความเย็นอย่างเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการป้องกันรอยแตกร้าว

Ⅲ- วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพการแตกของเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์เซรามิก

เพื่อที่จะแก้ปัญหาการเผารอยแตกในเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถนำวิธีการต่อไปนี้ไปใช้:

การปรับสภาพผง: เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวเฉพาะของผงซิลิกอนคาร์ไบด์ผ่านกระบวนการเช่นการอบแห้งสเปรย์และการกัดลูกเพื่อปรับปรุงกิจกรรมการเผาผลา

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขึ้นรูป: ใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปขั้นสูง เช่น การอัดแบบไอโซสแตติกและการขึ้นรูปแบบสลิปเพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอและความหนาแน่นของช่องว่าง และลดความเข้มข้นของความเค้นภายใน

การควบคุมกระบวนการเผา: ปรับเส้นโค้งการเผาผนึกให้เหมาะสม เลือกอุณหภูมิการเผาผนึกที่เหมาะสมและเวลาในการคงตัว และควบคุมการเติบโตของเกรนและการกระจายความเค้น ในเวลาเดียวกัน ให้ใช้กระบวนการต่างๆ เช่น การเผาผนึกแบบแบ่งส่วนและการกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน (HIP) เพื่อลดการเกิดรอยแตกร้าวเพิ่มเติม

การเพิ่มสารเติมแต่ง: การเติมธาตุหายากหรือสารเติมแต่งออกไซด์ในปริมาณที่เหมาะสม เช่น อิตเทรียมออกไซด์ อะลูมิเนียมออกไซด์ ฯลฯ สามารถส่งเสริมความหนาแน่นของการเผาผนึกและปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวของวัสดุ

Ⅳ.เกี่ยวกับ เวเทค เซมิคอนดักเตอร์เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์

เวเทค เซมิคอนดักเตอร์คือผู้ผลิตและจำหน่ายผลิตภัณฑ์เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ชั้นนำในประเทศจีน ด้วยผลงานที่ครอบคลุมของเราในด้านการผสมผสานวัสดุเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์เกรดเซมิคอนดักเตอร์ ความสามารถในการผลิตส่วนประกอบ และบริการด้านวิศวกรรมการใช้งาน เราสามารถช่วยให้คุณเอาชนะความท้าทายที่สำคัญได้ ผลิตภัณฑ์เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์หลักของเรารวมถึงหลอดกระบวนการ SiC, Silicon Carbide Wafer Boat สำหรับเตาเผาแนวนอน, Silicon Carbide Cantilever Paddle, เรือเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์เคลือบ SiCและผู้ให้บริการเวเฟอร์ซิลิคอนบริสุทธิ์สูง. เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์บริสุทธิ์พิเศษของ VeTek Semiconductor ถูกใช้บ่อยตลอดวงจรการผลิตและการแปรรูปเซมิคอนดักเตอร์ VeTek Semiconductor เป็นพันธมิตรเชิงนวัตกรรมของคุณในด้านการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์