Silicon Carbide Crucibles: ការវិភាគប្រៀបធៀបជាមួយ Silicon Nitride និង Beyond

1 ។ សេចក្តីផ្តើម

ទើបតែសប្តាហ៍នេះ របកគំហើញក្នុងការផលិតម្សៅស៊ីលីកុននីត្រាតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់បានធ្វើឱ្យមានការរំជើបរំជួលតាមរយៈវិស័យសេរ៉ាមិចឧស្សាហកម្ម ដោយធ្វើឱ្យមានការចាប់អារម្មណ៍លើសម្ភារៈទំនើបសម្រាប់បរិស្ថានខ្លាំង។ ចំណុចស្នូលនៃការបង្កើតថ្មីនេះ គឺជាសំណួរដ៏សំខាន់មួយ៖ តើសម្ភារៈដែលធ្វើពីឈើឆ្កាងមួយណាដែលគ្រប់គ្រងលើសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុត។ កម្មវិធី? ឈើច្រត់ស៊ីលីកុនកាបែតបានគ្រប់គ្រងលើគ្រឹះ និងលោហធាតុយូរមកហើយ ប៉ុន្តែជម្រើសស៊ីលីកុននីត្រាតកំពុងទទួលបានភាពទាក់ទាញ។ យើងនឹងបំបែកសម្ភារៈថាមពលទាំងនេះ ប្រៀបធៀបការអនុវត្តក្នុងពិភពពិតរបស់ពួកគេ និងស្វែងយល់ពីរបៀបដែលភាពបត់បែនរបស់ស៊ីលីកុន កាបៃ លាតសន្ធឹងលើសពីឈើឆ្កាង – ពីបំពង់ចង្ក្រាន រហូតដល់ចានអាហារពេលល្ងាចសេរ៉ាមិចទាន់សម័យ។

2. លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈប្រឈមមុខនឹងការបិទ: Silicon Carbide ទល់នឹង Silicon Nitride

២.១. ដំណើរការកំដៅនិងមេកានិច

តំបន់ Silicon carbide crucibles មានអំនួតតាមរយៈចរន្តកំដៅពិសេស (120-200 W/mK) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការផ្ទេរកំដៅយ៉ាងរហ័សមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការចាក់លោហៈ។ ភាពរឹងខ្លាំងរបស់ពួកគេ (9.5 Mohs) ទប់ទល់នឹងសំណឹកពីលោហធាតុដែលរលាយ។ ផ្ទុយទៅវិញ ស៊ីលីកុននីត្រាត ពីរោងចក្រឯកទេស ផ្តល់នូវភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅដ៏ប្រសើរ ដោយសារតែមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅទាប។ នេះធ្វើឱ្យពួកវាល្អសម្រាប់វដ្តកំដៅ / ត្រជាក់ម្តងហើយម្តងទៀតនៅក្នុងការផលិតសមាសធាតុអវកាស។

2.2. ធន់នឹងសារធាតុគីមី និងយូរអង្វែង

សមា្ភារៈទាំងពីរមានភាពធន់នឹងការ corrosion ប៉ុន្តែភាពខុសគ្នាសំខាន់ៗលេចឡើង។ ស៊ីឡាំងកាបូអ៊ីត ទប់ទល់នឹងបរិស្ថានអាសុីតបានល្អប្រសើរ ខណៈពេលដែលស៊ីលីកុននីត្រាតដំណើរការយ៉ាងពិសេសក្នុងលក្ខខណ្ឌអាល់កាឡាំង។ សម្រាប់អាលុយមីញ៉ូម ឬស័ង្កសីរលាយ ស្រទាប់ឥដ្ឋស៊ីលីកុនកាបែត ជារឿយៗមានជម្រើសលើសពីជម្រើស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្រទាប់ការពារកំដៅសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុននីត្រាត គ្របដណ្ដប់នៅក្នុងកម្មវិធីទួរប៊ីន ដែលភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មលើសពី 1400°C គឺមានសារៈសំខាន់។

3. វិធីសាស្រ្តផលិត៖ RBSIC ទល់នឹង Sintered Silicon Carbide

៣.១. ស៊ីលីកុនកាបូនដែលភ្ជាប់ដោយប្រតិកម្ម (RBSIC)

RBSIC កាបូនស៊ីលីកុន ប្លុកក្បឿង និងឈើឆ្កាងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការជ្រៀតចូលទម្រង់កាបូន porous ជាមួយស៊ីលីកុនរលាយ។ វិធីសាស្រ្តដែលមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការចំណាយនេះបង្កើតធរណីមាត្រស្មុគស្មាញដូចជាបំពង់សេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូន និងក្បាលម៉ាស៊ីនដុតដែលមានកម្លាំងមេកានិចល្អ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាមានស៊ីលីកុនដោយឥតគិតថ្លៃ (5-15%) ដែលកំណត់សីតុណ្ហភាពអតិបរមានៃសេវាកម្មដល់ 1380 អង្សាសេ។

៣.២. Sintered Silicon Carbide

វ៉ារ្យ៉ង់ដែលគ្មានការដុតដោយសម្ពាធ ប្រើម្សៅស៊ីលីកុន កាបូអ៊ីដ្រាតដែលល្អិតល្អន់ ជាមួយនឹងជំនួយការដុត។ នេះផ្តល់ទិន្នផលស៊ីលីកុនកាបូនដែលមានរាងជិតសុទ្ធ សេរ៉ាមិច បំពង់ និងម៉ាស៊ីនឌីស មានភាពបរិសុទ្ធ>99% និងធន់នឹងសីតុណ្ហភាពលើសពី 1600°C។ ទោះបីជាមានតម្លៃថ្លៃជាងក៏ដោយ ពួកវាត្រូវបានគេពេញចិត្តសម្រាប់បំពង់ការពារ silicon carbide thermocouple នៅក្នុង furnace semiconductor ។

4. Beyond Crucibles: កម្មវិធីពិសេស

សមាសធាតុឧស្សាហកម្ម

ឌីសសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបូន (ឌីសកិន/ខ្សាច់) បង្កើនភាពច្រេះរបស់សម្ភារៈ ខណៈដែលបំពង់ស៊ីលីកុន កាប៊ីត មលលីត បម្រើក្នុងគ្រឿងសង្ហារឹមឡ។ សសរសេរ៉ាមិច ស៊ីលីកុន កាបូនឌីអុកស៊ីត ផ្តល់នូវស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងប៉មកែច្នៃគីមី។ ការប្រៀបធៀប Boron carbide ធៀបនឹង silicon carbide បង្ហាញពីការស្រូបយកនឺត្រុងដ៏ប្រសើររបស់ boron ប៉ុន្តែអត្ថប្រយោជន៍នៃការចំណាយរបស់ silicon carbide សម្រាប់ក្បាលម៉ាស៊ីនដុត និងស្រទាប់ឥដ្ឋ។

៤.៣. ការច្នៃប្រឌិតរបស់អតិថិជន

ចានដុតនំសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុននិងចានអាហារពេលល្ងាចទាញយកចរន្តកំដៅសម្រាប់ការចម្អិនអាហារសូម្បីតែ។ ម៉ាកដូចជា Staub ប្រើបច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុនកាបោនដុតនំចានស៊ីលីកុនសម្រាប់ការរក្សាកំដៅបានល្អ។ មុខម្ហូបពិសេសៗដូចជា ចានស៊ីលីកុន កាប៊ីត សេរ៉ាមិច ដែលមានគម្រប ឬចានសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុន កាប៊ីត រួមបញ្ចូលគ្នានូវភាពធន់ជាមួយនឹងសោភ័ណភាព។

5. ទស្សនវិស័យនាពេលអនាគត និងការជ្រើសរើសសម្ភារៈ

កំណើនទីផ្សារម្សៅស៊ីលីកុននីត្រាតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់បង្ហាញពីការបង្កើនការទទួលយកសារធាតុស៊ីលីកុននីត្រាតសម្រាប់បរិស្ថានដែលមានអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស៊ីលីកុន កាបូអ៊ីដ នៅតែរក្សាបាននូវភាពលេចធ្លោនៅក្នុងដំណើរការលោហៈដែលមិនមានជាតិដែក ដោយសារតែចរន្តកំដៅ។ កម្មវិធីដែលកំពុងលេចចេញរួមមាន បំពង់សេរ៉ាមិច porous silicon carbide សម្រាប់ការច្រោះ និងចាន silicon nitride សម្រាប់ការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ ជម្រើសនៃសម្ភារៈគឺផ្អែកលើតម្រូវការជាក់លាក់៖ ការផ្ទេរកំដៅ (ស៊ីលីកុនកាបូន) ទល់នឹងភាពធន់ទ្រាំនឹងការឆក់កម្ដៅ (ស៊ីលីកុននីត្រាត) ។

6 ។ សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

កំណាត់ស៊ីលីកុនកាបូននៅតែមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ ប៉ុន្តែស៊ីលីកុននីត្រាតផ្តល់នូវជម្រើសដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញ ដែលការជិះកង់កម្ដៅ និងភាពធន់ទ្រាំអុកស៊ីតកម្មមានសារៈសំខាន់បំផុត។ ភាពជឿនលឿននៃ RBSIC និងបច្ចេកទេស sintering បន្តពង្រីកវិសាលភាពរបស់ silicon carbide - ពីបំពង់បំពង់សេរ៉ាមិច silicon carbide ឧស្សាហកម្ម រហូតដល់ចានសេរ៉ាមិចដែលផលិតដោយដៃរបស់ស៊ីលីកុន។ ការយល់ដឹងពីភាពខុសប្លែកគ្នានៃសម្ភារៈទាំងនេះធានានូវដំណើរការដ៏ល្អប្រសើរមិនថាអ្នកកំពុងដាក់គ្រឿងបន្លាស់ម៉ាស៊ីនយន្តហោះ ឬបម្រើអាហារពេលល្ងាចនៅលើចានសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបែតខ្មៅនោះទេ។