Hvers vegna er kísilkarbíðdeigla nauðsynleg í kristallavöxt við háan hita?

1. Inngangur

Þegar þú heyrir „sílikon“ karbítdeigla„ ,“ hugsarðu kannski ekki strax um nýjustu tækni — en það ætti hann að gera. Þetta sérhæfða ílát er fjarri venjulegum rannsóknarstofubúnaði og ómissandi í sumum krefjandi iðnaðarferlum jarðar, sérstaklega í ræktun hágæða kristalla fyrir hálfleiðara, LED ljós og skynjara í geimferðum. Ólíkt eldhúsáhöldum sem merkt eru með svipuðum nöfnum — eins og „bökunarform úr kísilkarbíði úr keramik“ eða „diskar úr kísilkarbíði úr keramik“ — er sönn kísilkarbíðideigla hönnuð fyrir öfgafullt umhverfi þar sem bilun er ekki möguleiki.

2. Hlutverk deiglunnar í kristallavexti

Eitt af háþróuðustu notkunarmöguleikum sílikonsins karbít Deiglan er notuð í gufuflutningsaðferðinni (PVT) sem notuð er til að rækta kísillkarbíð einkristalla í lausu. Þessir kristallar mynda burðarás næstu kynslóðar rafeindabúnaðar og geta tekist á við hærri spennu og hitastig en hefðbundið kísill. Deiglan verður að þola hitastig yfir 2,200°C en standast efnahvörf við bráðið kísill og kolefnisgufur.

Framúrskarandi varmaleiðni kísillkarbíðs, lítil varmaþensla og viðnám gegn hitaáfalli gera það einstaklega hentugt fyrir þetta verkefni. Aðrir valkostir eins og grafít brotna niður of hratt, en áloxíðdeiglur geta mengað bráðna efnið. Aftur á móti er hágæða kísill karbítdeigla viðheldur byggingarheilleika yfir tugi vaxtarhringrása, tryggir stöðuga kristalgæði og dregur úr framleiðslukostnaði.

3. Kísilkarbíð samanborið við önnur háþróuð keramik

Þó að kísillkarbíð ráði ríkjum í mjög háum hita deiglur, það er þess virði að bera það saman við önnur verkfræðileg keramik. Til dæmis sýnir samanburður á bórkarbíði og kísilkarbíði kosti: bórkarbíði er harðara en brothættara og oxast auðveldlegar yfir 800°C, sem gerir það síður tilvalið fyrir langvarandi mikinn hita.

Kísillnítríð, annað afkastamikið keramik, er framúrskarandi í notkun sem krefst brotþols og hitaáfallsþols — svo sem sérsniðinna kísillnítríð hitaskilda eða kísillnítríðhringja í túrbínuvélum. Hins vegar eru verksmiðjur fyrir kísillnítríð deiglur sjaldgæfar vegna þess að kísillnítríð brotnar niður í afoxandi andrúmslofti sem er dæmigert í ... kristalvöxturÞannig er kísillkarbíð óviðjafnanlegt fyrir deiglur í mjög afoxandi eða óvirku umhverfi.

4. Handan við deigluna: Tengdir iðnaðaríhlutir

Sömu efniseiginleikar og gera kísilkarbíð tilvalið fyrir deiglur gera einnig kleift að framleiða aðra hágæða íhluti. RBSiC (viðbragðsbundin kísilkarbíð) kísilkarbíðflísarblokkir klæða ofna til að dreifa hita jafnt. Kísilkarbíð keramik súlur og kísilkarbíð hringir veita burðarvirki í háhitahvarfefnum.

Jafnvel stútar úr kísilkarbíði og kísilkarbíði úr múrsteinum njóta góðs af oxunarþoli efnisins og vélrænum styrk við hátt hitastig. Á sama tíma tryggja hitaeiningarrör úr kísilkarbíði og keramikrör úr kísilkarbíði fyrir notkun í ofnum nákvæma hitastigsmælingu án mengunar.

5. Að afsanna goðsögnina um „kísillkarbíð borðbúnað“

Fljótleg leit á netinu leiðir í ljós ótal vörur merktar sem „diskar úr kísilkarbíði úr keramik“, „eldhússkál úr kísilkarbíði úr keramik“ eða jafnvel „jóladiskar úr keramik úr kísilkarbíði“. Í raun og veru eru þetta næstum alltaf hefðbundin leirmunir eða postulín með markaðssetningarheiti — ekki raunverulegt kísilkarbít úr keramik.

Sannkallað kísillkarbíð er svart, afar hart og ekki matvælavænt í hráu formi vegna hugsanlega frís sílikons eða sintrunaraukefna. Iðnaðargæða kísillkarbíð keramikskálar eru ekki notaðir í eldhúsum; þeir finnast í rannsóknarstofum og verksmiðjum. Þó að „smjörskál úr kísillkarbíði með loki“ hljómi eins og fínt efni, þá er það líklega bara skrautleg leirmuni - ekki sama efni og kísillkarbíðdeigla.

6. Framtíðarhorfur og efnisnýjungar

Þar sem eftirspurn eftir hálfleiðurum með breitt bandbil eykst mun þörfin fyrir áreiðanlegar, hreinar kísilkarbíðdeiglur aðeins aukast. Nýjungar í sintrunartækni og hönnun samsettra efna - svo sem kísilkarbíð-sirkoníurör eða porous kísilkarbíð keramikrör til síunar - eru að auka notagildi efnisins.

Á sama tíma heldur markaðurinn fyrir hágæða kísilnítríðduft áfram að vaxa fyrir viðbótarforrit, en kísilkarbíð er enn gullstaðallinn fyrir deiglur í kristalvöxt. Framleiðendur eru einnig að kanna blönduð kerfi, eins og kísilkarbíð keramikpípur sem eru samþættar kísilnítríð einangrurum, til að hámarka allar háhitavinnslulínur.

7. Niðurstaða

Kísilkarbíðdeiglan kann að vera lítill þáttur í stóru kerfi hálfleiðaraframleiðslu, en hlutverk hennar er gríðarlegt. Með því að gera kleift að framleiða afarhreina, gallalausa kristalla við erfiðar aðstæður, knýr hún rafeindatækni framtíðarinnar. Þó að neytendavörur geti fengið nafnið sitt vegna fagurfræðilegs aðdráttarafls, þá liggur raunverulegur töfri kísilkarbíðs í iðnaðarmætti ​​þess - þar sem afköst, ekki framsetning, skipta öllu máli.

Vefsíða okkar, stofnuð 17. október 2012, er hátæknifyrirtæki sem sérhæfir sig í rannsóknum og þróun, framleiðslu, vinnslu, sölu og tæknilegri þjónustu á keramikefnum eins og Why. Vörur okkar eru meðal annars bórkarbíð keramikvörur, bórnítríð keramikvörur, kísillkarbíð keramikvörur, kísillnítríð keramikvörur, sirkondíoxíð keramikvörur o.s.frv. Ef þú hefur áhuga, vinsamlegast hafðu samband við okkur.