سیلیکون کاربید
ژن آن: تولید پیشرو کاربید سیلیکون در چین
شرکت بین المللی ژن آن، محدود. در شهر آنیانگ چین واقع شده است و بیش از 30 سال تجربه و انباشت فناوری در صنعت متالورژی دارد.
در حال حاضر، ژنان خطوط تولید کاملا اتوماتیک و هوشمند مواد متالورژی و فلزی را با تولید ثابت سالانه و حجم فروش 150000 تن متریک راه اندازی می کند.
کارخانه ما مساحتی حدود 30000 متر مربع را پوشش می دهد و از تولید پایدار و در مقیاس بزرگ پشتیبانی می کند.
تضمین کیفیت
بازرسان کیفیت ما به شدت کیفیت هر لینک را کنترل می کنند تا اطمینان حاصل کنند که هر دسته از محصولات مطابق با استانداردهای بین المللی است.
خدمات خوب
ژنان یک تیم عالی و حرفه ای دارد که برای ارائه مواد و خدمات محصولات متالورژی با کیفیت{{0}به شما اختصاص داده شده است.
سفارشی سازی
با توجه به نیاز مشتری، ما همچنین محصولات متالورژی سفارشی را با مشخصات، اشکال و مواد خاص ارائه می دهیم.
تحویل سریع
با ظرفیت تولید عظیم، ما از تحویل به موقع و حمل و نقل به مقصد در اولین بار اطمینان حاصل می کنیم.
طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی
محصولات مواد متالورژیکی ZhenAn به طور گسترده در ریخته گری، فولادسازی، برق، فلزات غیرآهنی، پتروشیمی، شیشه، مصالح ساختمانی و سایر زمینه ها استفاده می شود و به بیش از 80 کشور و منطقه در جهان صادر می شود.
معرفی سیلیکون کاربید
کاربید سیلیکون، همچنین به عنوان SiC شناخته می شود، یک ماده پایه نیمه هادی است که از سیلیکون خالص و کربن خالص تشکیل شده است. میتوانید SiC را با نیتروژن یا فسفر برای ایجاد یک نیمهرسانای نوع n-یا آن را با بریلیم، بور، آلومینیوم یا گالیم برای تشکیل نیمهرسانای نوع ap{2}}آغاز کنید. در حالی که انواع و اقسام خلوص کاربید سیلیکون وجود دارد، کاربید سیلیکون با کیفیت{4}نیمه هادی فقط در چند دهه اخیر برای استفاده ظاهر شده است.
ساختار کریستالی قوی
کاربید سیلیکون از عناصر سبک، سیلیکون (Si) و کربن (C) تشکیل شده است. بلوک اصلی ساختمان آن کریستالی از چهار اتم کربن است که یک چهار وجهی را تشکیل می دهد که به صورت کووالانسی به یک اتم سیلیکون در مرکز پیوند می خورد. SiC همچنین پلی مورفیسم را نشان می دهد زیرا در فازهای مختلف و ساختارهای کریستالی وجود دارد
سختی بالا
کاربید سیلیکون دارای درجه سختی Mohs 9 است که آن را به سخت ترین ماده موجود در کنار کاربید بور (9.5) و الماس (10) تبدیل می کند. این ویژگی ظاهری است که SiC را به یک ماده عالی برای مهر و موم های مکانیکی، یاتاقان ها و ابزارهای برش تبدیل می کند.
مقاومت در برابر حرارت-بالا
مقاومت کاربید سیلیکون در برابر درجه حرارت بالا و شوک حرارتی خاصیتی است که به SiC اجازه می دهد در ساخت آجرهای نسوز و سایر مواد نسوز استفاده شود. تجزیه کاربید سیلیکون از 2000 درجه شروع می شود
رسانایی
اگر SiC خالص شود، رفتار آن شبیه یک عایق الکتریکی است. با این حال، با کنترل ناخالصی ها، کاربیدهای سیلیکون می توانند خواص الکتریکی یک نیمه هادی را نشان دهند. به عنوان مثال، وارد کردن مقادیر مختلف آلومینیوم توسط دوپینگ، نیمه هادی ap-نوع تولید می کند. به طور معمول، SiC درجه صنعتی- دارای خلوص حدود 98 تا 99.5٪ است. ناخالصی های رایج عبارتند از آلومینیوم، آهن، اکسیژن و کربن آزاد
پایداری شیمیایی
کاربید سیلیکون ماده ای پایدار و از نظر شیمیایی خنثی با مقاومت در برابر خوردگی بالا است، حتی زمانی که در اسیدها (هیدروکلریک، سولفوریک، یا هیدروفلوریک اسید) یا بازها (هیدروکسیدهای سدیم غلیظ) قرار گرفته یا جوشانده شود. مشخص شده است که در کلر واکنش نشان می دهد، اما فقط در دمای 900 درجه و بالاتر. کاربید سیلیکون هنگامی که دما در حدود 850 درجه باشد واکنش اکسیداسیون را در هوا شروع می کند تا SiO2 را تشکیل دهد.
مزایای کاربید سیلیکون
قابلیت دمای بالاتر:SiC می تواند در دماهای بسیار بالاتر از سیلیکون، اغلب تا 400 درجه سانتیگراد و به طور بالقوه تا 800 درجه سانتیگراد، کار کند، که به دستگاه های الکترونیکی کارآمدتر اجازه می دهد که می توانند شرایط شدید را بدون کاهش قابل توجه عملکرد اداره کنند. این قابلیت چشمگیر به دلیل هدایت حرارتی بالای SiC و غلظت ذاتی پایین حامل های بار است. رسانایی حرارتی بالا به این معنی است که یک ترانزیستور SiC می تواند از یک هیت سینک بسیار کوچکتر از یک تراشه سیلیکونی معادل استفاده کند یا می تواند از یک هیت سینک مشابه استفاده کند و گرمای بسیار بیشتری را تحمل کند. غلظت کم حاملهای بار در دمای اتاق به این معنی است که SiC میتواند بار الکتریکی بیشتری را قبل از اینکه الکترونهای آزاد شده حرارتی به حاملهای بار ذاتی اضافه کنند، ترانزیستور را غرق کنند و آن را در موقعیت روشن (حالت رسانا) قفل کنند، تحمل کند.
ولتاژ شکست بالاتر:SiC دارای ولتاژ شکست تقریباً هشت برابر بیشتر از ولتاژ سیلیکون است (~ 300 کیلو ولت در سانتی متر در مقابل 2400 کیلو ولت بر سانتی متر)، به این معنی که می تواند قبل از تجربه رفتار هدایت غیرقابل پیش بینی و شکست بالقوه فاجعه بار، ولتاژهای بالاتر را تحمل کند.
ضریب فرم کوچکتر:این مزیت از ولتاژ شکست بالاتر و هدایت حرارتی SiC نسبت به سیلیکون ناشی می شود. اگر یک ترانزیستور سیلیکون و یک ترانزیستور کاربید سیلیکون هرکدام برای مقاومت در برابر ولتاژ شکست یکسان طراحی شده باشند، ترانزیستور سیلیکونی سنتی باید بسیار بزرگتر از ترانزیستور SiC باشد. ترانزیستور SiC کوچکتر می تواند به اندازه ترانزیستور سیلیکونی بزرگتر از 0.25-0.5% مقاومت "روشن" داشته باشد. این ویژگی طراحی سیستم های الکترونیکی قدرت کارآمدتر و فشرده تر با تلفات توان کمتر را ممکن می سازد.
فرکانس های سوئیچینگ بالاتر:شکل کوچکتر ترانزیستورهای SiC و در نتیجه فرکانس سوئیچینگ بالاتر، طراحی سلفها و خازنهایی با وزن سبکتر و ارزانتر را برای استفاده در مبدلهای قدرت مانند مواردی که برای شارژ باتریهای EV استفاده میشوند، امکانپذیر میسازد.
سیلیکون کاربید چگونه ساخته می شود؟
ساده ترین روش تولید کاربید سیلیکون شامل ذوب شن و ماسه سیلیس و کربن، مانند زغال سنگ، در دماهای بالا - تا 2500 درجه سانتیگراد است. نسخههای تیرهتر و رایجتر کاربید سیلیکون اغلب شامل ناخالصیهای آهن و کربن هستند، اما کریستالهای SiC خالص بیرنگ هستند و زمانی تشکیل میشوند که کاربید سیلیکون در دمای 2700 درجه سانتیگراد تصعید شود. پس از گرم شدن، این کریستال ها در دمای سردتر در فرآیندی به نام روش لیلی روی گرافیت رسوب می کنند.
روش لیلی
در طی این فرآیند، یک بوته گرانیت تا دمای بسیار بالایی گرم می شود، معمولاً از طریق القاء، تا پودر کاربید سیلیکون تصعید شود. یک میله گرافیتی با دمای پایین تر در مخلوط گازی معلق می شود که ذاتاً به کاربید سیلیکون خالص اجازه می دهد تا رسوب کرده و کریستال ها را تشکیل دهد.
رسوب بخار شیمیایی
از طرف دیگر، تولیدکنندگان SiC مکعبی را با استفاده از رسوب بخار شیمیایی، که معمولاً در فرآیندهای سنتز{0} بر پایه کربن و در صنعت نیمه هادی استفاده می شود، تولید می کنند. در این روش، یک ترکیب شیمیایی تخصصی از گازها وارد محیط خلاء شده و قبل از رسوب بر روی یک بستر ترکیب می شود.
هر دو روش تولید ویفر کاربید سیلیکون برای موفقیت به مقادیر زیادی انرژی، تجهیزات و دانش نیاز دارند.
کاربرد سیلیکون کاربید چیست؟
سیلیکون کاربید مورد استفاده در زره ضد گلوله نظامی
کاربید سیلیکون برای ساخت زره ضد گلوله استفاده می شود. خاصیت این ترکیب که باعث می شود برای چنین منظوری کاربرد داشته باشد سختی آن است. گلوله ها و سایر اشیاء مضر باید با بلوک های سرامیکی سختی که کاربید سیلیکون تشکیل می دهد مبارزه کنند. گلوله ها نمی توانند به بلوک های سرامیکی نفوذ کنند.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در نیمه هادی ها
کاربید سیلیکون زمانی که مواد ناخالص به آن اضافه می شود به نیمه هادی تبدیل می شود. مواد ناخالصی مانند بور و آلومینیوم که به کاربید سیلیکون اضافه می شود، آن را تبدیل به نیمه هادی از نوع ap-می کند. از سوی دیگر، مواد ناخالصی مانند نیتروژن و فسفر اضافه شده به کاربید سیلیکون باعث می شود که آن را به نیمه هادی نوع n- تبدیل کند.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در ساینده ها
کاربید سیلیکون به دلیل سختی آن معمولاً به عنوان ساینده استفاده می شود. در ساخت چرخ های سنگ زنی، ابزار برش و کاغذ سنباده استفاده می شود. سایندههای کاربید سیلیکون معمولاً ارزانتر از سایر سایندههای با کیفیت مشابه هستند. از ساینده ها برای آسیاب موادی مانند فولاد، آلومینیوم، چدن و لاستیک استفاده می شود.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی
کاربید سیلیکون انتخاب بهتری نسبت به سیلیکون برای تامین انرژی خودروهای الکتریکی است. وسایل نقلیه الکتریکی با کاربید سیلیکون بسیار کارآمد و مقرون به صرفه هستند.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در جواهرات
کاربید سیلیکون از نظر ساختاری مشابه الماس، در عین حال براق تر، ارزان تر، بادوام تر و سبک تر از الماس است.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در سوخت
کاربید سیلیکون علاوه بر کاربردهای دیگر آن به عنوان سوخت استفاده می شود. به عنوان سوخت در تولید فولاد استفاده می شود و فولاد خالص تری نسبت به سایر سوخت ها تولید می کند. همچنین سوخت ارزانتر و سازگارتر با محیط زیست- است.
سیلیکون کاربید مورد استفاده در LED
اولین مجموعه از دیودهای ساطع کننده نور (LED) که تولید می شود از فناوری کاربید سیلیکون استفاده می کند. برای تولید ال ای دی های آبی، قرمز و زرد استفاده می شد. ال ای دی در تلویزیون، صفحه نمایش و کامپیوتر استفاده می شود.
گواهینامه ها
