ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

I. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ SiC ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಬಹುರೂಪಿ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ α-SiC (ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರ ವಿಧ) ಮತ್ತು β-SiC (ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಕಾರ). 200 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಪಾಲಿಮಾರ್ಫ್‌ಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ β-SiC ನ 3C-SiC ಮತ್ತು 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, ಮತ್ತು α-SiC ಯ 15R-SiC ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.

ಚಿತ್ರ SiC ಪಾಲಿಮಾರ್ಫ್ ರಚನೆಯು ತಾಪಮಾನವು 1600℃ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಾಗ, SiC β-SiC ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಸರಳ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಸುಮಾರು 1450 ° ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಇದು 1600℃ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ, β-SiC ನಿಧಾನವಾಗಿ α-SiC ಯ ವಿವಿಧ ಬಹುರೂಪಿಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. 4H-SiC ಸುಮಾರು 2000℃ ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ; 6H ಮತ್ತು 15R ಪಾಲಿಟೈಪ್‌ಗಳು 2100℃ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ; 6H-SiC 2200℃ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಶುದ್ಧ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಬಣ್ಣರಹಿತ ಮತ್ತು ಪಾರದರ್ಶಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಬಣ್ಣರಹಿತ, ತಿಳಿ ಹಳದಿ, ತಿಳಿ ಹಸಿರು, ಕಡು ಹಸಿರು, ತಿಳಿ ನೀಲಿ, ಕಡು ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು, ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯ ಮಟ್ಟವು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪಘರ್ಷಕ ಉದ್ಯಮವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸುತ್ತದೆ: ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್. ಬಣ್ಣರಹಿತದಿಂದ ಕಡು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತಿಳಿ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದಿಂದ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎರಡೂ α-SiC ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಹರಳುಗಳಾಗಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪುಡಿಯನ್ನು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ.

2. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪುಡಿಮಾಡಿ, ರುಬ್ಬುವ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಏಕರೂಪದ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ SiC ಕಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ತದನಂತರ SiC ಕಣಗಳು, ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಅಂಟುಗಳನ್ನು ಹಸಿರು ಖಾಲಿಯಾಗಿ ಒತ್ತಿ ಮತ್ತು ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, Si-C ಬಂಧಗಳ (~88%) ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ, ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಿಂಟರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ತೊಂದರೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ಪ್ರೆಶರ್ಲೆಸ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ಹಾಟ್ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ರಿಕ್ರಿಸ್ಟಲೈಸೇಶನ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ಹಾಟ್ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್, ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮುರಿತದ ಗಡಸುತನದ ಅನನುಕೂಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದುರ್ಬಲತೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಫೈಬರ್ (ಅಥವಾ ವಿಸ್ಕರ್) ಬಲವರ್ಧನೆ, ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಕಣಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಬಲವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಆಧಾರಿತ ಮಲ್ಟಿಫೇಸ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ, ಮೊನೊಮರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

3. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸವೆತವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಹಾನಿಕಾರಕ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು ಉತ್ತಮ ವೆಚ್ಚದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬೆಲೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿವೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಮುಖ ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು, ದೋಣಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳು, ಪೈಪ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಹಾನಿಕಾರಕ ಅವಕ್ಷೇಪಿತ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅವರು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು, ದೋಣಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳು ಮತ್ತು ಪೈಪ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವೆಚ್ಚದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನಿಂದ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶಾಖದಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಅಥವಾ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ, ಇದು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.

ಸೇವಾ ಜೀವನ: ಡೇಟಾ ವರದಿಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಸೇವಾ ಜೀವನವು ದೋಣಿ ಬೆಂಬಲಗಳು, ದೋಣಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಪೈಪ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು, ಇದು ಉಪಭೋಗ್ಯ ವಸ್ತುಗಳ ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.