Silicijev karbid (SiC), kot visoko zmogljiv napredni keramični material, se pogosto uporablja na številnih industrijskih področjih zaradi svojih odličnih fizikalnih in kemijskih lastnosti (kot so visoka trdota, visoka temperaturna odpornost, odpornost proti koroziji, visoka toplotna prevodnost in nizek koeficient toplotne raztezanosti). Spodaj je pet osnovnih aplikacij plošč iz silicijevega karbida in njihova podrobna analiza:
Polprevodniška proizvodnja in elektronska industrija
Silicijeve karbidne plošče se uporabljajo predvsem v polprevodniškem polju za ključne sestavine opreme za proizvodnjo rezin, kot sta grelec in elektrostatični chuck (ESC) etcher .
Odpornost visoke temperature in korozijska odpornost v plazmi: SIC lahko zdrži temperature do 1600 stopinj in zelo korozivni plini (kot je fluorirana plazma) v polprevodniških procesih, njegova življenjska doba pa daleč presega tradicionalno kremen ali aluminij .
Visoka čistost in nizko onesnaževanje: Kemična inertnost zagotavlja, da med proizvodnim postopkom rezin ni onesnaževanja kovin, ki je primerna za proizvodnjo polprevodnikov tretje generacije (na primer gan in sic čipov) .
Prednosti toplotnega upravljanja: visoka toplotna prevodnost (120-270 w/m · k) lahko enakomerno razpršijo toploto in izboljšajo donos čipa .
Visokotemperaturne industrijske peči in toplotna obdelava
Silicijeve karbidne plošče so idealni materiali za peči, tirnice in plošče, odporne na plamen, in se običajno uporabljajo pri keramičnem sintranju, jekleni toplotni obdelavi in proizvodnji sončnih celic .
Dolgotrajna stabilnost: pri oksidaciji ali zmanjšanju atmosfer ni enostavno deformirati v 1400-1600 stopnji, življenjska doba storitve
Učinek varčevanja z energijo: visoka toplotna prevodnost pospešuje prenos toplote in zmanjšuje porabo energije; Koeficient nizke toplotne ekspanzije (4 .} 0 × 10⁻⁶/ stopinja) se izogne razpokanju s toplotnim šokom.
Scenariji uporabe: na primer polikristalne peči silicijeve ingot v fotovoltaični industriji potrebujejo sic plošče, da zdržijo staljeno silicijevo korozijo in ohranijo dimenzijsko natančnost .
Kemična in protikorozijska oprema
V kemični industriji,Plošče iz silicijevega karbidase uporabljajo za reaktorske obloge, cevi in tesnila za obvladovanje močnih kislin (žveplova kislina, hidrofluorova kislina), močnimi alkaliji ter visoko temperaturo in visokotlačno okolje .
Kemična inertnost: SIC je skoraj nereaktiven v območju pH 0-14, ki je boljši od nerjavečega jekla in Hastelloy .
Mehanska trdnost: upogibna trdnost doseže 400-600 MPA, ki lahko prenese mehanski vpliv reaktorja .
Strukturni deli vesoljskih in visokotemperaturnih
Silicijeve karbidne plošče se uporabljajo v raketnih šob, toplotnih ščitih in plinskih turbinah v vesolju .
Ultra visoka temperaturna zmogljivost: še vedno ohranja moč pri 2000 stopinjah, tališče pa je kar 2700 stopinj, kar je primerno za vodilni rob nadzvočnega letala .
Lahka: Gostota (3 . 1 g/cm³) je nižja kot pri volframovi zlitini, kar zmanjšuje obremenitev.
Nova tehnologija za varstvo energije in okolja
Na področju nove energije se plošče iz silicijevega karbida uporabljajo pri fotovoltaiki, jedrski energiji in čiščenju odpadnega plina:
Fotovoltaična industrija: kot lonček za rastne peči polisilikona za zmanjšanje adhezije silicijevega materiala se keramični filtri uporabljajo za odstranjevanje prahu z visokotemperaturnim dimnim plinom (na primer rastline sežiganja odpadkov) .
Jedrski reaktorji: Plošče za absorpcijo nevtronov SIC lahko nadzorujejo hitrost jedrske cepitve, njihova upornost sevanja pa je boljša kot pri grafitu .
Energija vodika: V membrani protonske izmenjave (PEM) za proizvodnjo vodika z vodno elektrolizo so Plošče odporne na kislino in imajo odlično prevodnost .
Z napredovanjem tehnologije za pripravo SIC (kot sta reaktivno sintranje in CVD) se njeni stroški postopoma znižujejo, njena območja uporabe pa se bodo nadalje razširila na vrhunska polja, kot sta kvantno računalništvo in biomedicina . silicijeva karbidna plošča