Karbid kremíka

Zhen An: Vedúci výrobca karbidu kremíka v Číne

ZhenAn International Co., Limited. sa nachádza v meste Anyang v Číne a má viac ako 30 rokov skúseností a akumulácie technológií v hutníckom priemysle.

V súčasnosti spoločnosť Zhenan prevádzkuje plne automatické a inteligentné výrobné linky na hutnícke a kovové materiály so stabilnou ročnou produkciou a objemom predaja 150 000 metrických ton.

Naša továreň sa rozkladá na ploche približne 30 000 metrov štvorcových a podporuje stabilnú a veľkorozmernú-výrobu.

Zabezpečenie kvality
Naši inšpektori kvality prísne kontrolujú kvalitu každého odkazu, aby zabezpečili, že každá šarža produktov spĺňa medzinárodné normy.

Dobrý servis
Spoločnosť Zhenan má vynikajúci a profesionálny tím, ktorý sa venuje poskytovaniu-kvalitných materiálov a služieb metalurgických produktov.

Prispôsobenie
Podľa požiadaviek zákazníka zabezpečujeme aj zákazkové produkty z hutníckeho materiálu so špeciálnymi špecifikáciami, tvarmi a materiálmi.

Rýchle doručenie
S obrovskou výrobnou kapacitou zabezpečujeme včasné dodanie a prepravu na miesto určenia hneď na prvýkrát.

Široká škála aplikácií
Produkty z hutníckych materiálov ZhenAn sa široko používajú pri odlievaní, výrobe ocele, elektrickej energii, neželezných{0}}kovoch, petrochémii, skle, stavebných materiáloch a iných oblastiach a vyvážajú sa do viac ako 80 krajín a regiónov sveta.

Domov 12 3 4 Posledná stránka 1/4

Zavedenie karbidu kremíka

Karbid kremíka, tiež známy ako SiC, je polovodičový základný materiál, ktorý pozostáva z čistého kremíka a čistého uhlíka. SiC môžete dopovať dusíkom alebo fosforom a vytvoriť tak polovodič n-typu alebo ho dopovať berýliom, bórom, hliníkom alebo gáliom, čím vznikne polovodič typu a-. Zatiaľ čo existuje veľa druhov a čistoty karbidu kremíka, karbid kremíka v kvalite polovodičov -vystúpil na povrch len v posledných desaťročiach.

Vlastnosti karbidu kremíka

Robustná kryštálová štruktúra
Karbid kremíka sa skladá z ľahkých prvkov, kremíka (Si) a uhlíka (C). Jeho základným stavebným kameňom je kryštál štyroch uhlíkových atómov tvoriacich štvorsten, kovalentne naviazaný na jeden atóm kremíka v strede. SiC tiež vykazuje polymorfizmus, pretože existuje v rôznych fázach a kryštalických štruktúrach

Vysoká tvrdosť
Karbid kremíka má Mohsovu tvrdosť 9, čo z neho robí najtvrdší dostupný materiál vedľa karbidu bóru (9,5) a diamantu (10). Práve táto zjavná vlastnosť robí z SiC vynikajúcu voľbu materiálu pre mechanické upchávky, ložiská a rezné nástroje.

Odolnosť voči vysokým-teplotám
Odolnosť karbidu kremíka voči vysokej teplote a tepelným šokom je vlastnosť, ktorá umožňuje použitie SiC pri výrobe žiaruvzdorných tehál a iných žiaruvzdorných materiálov. Rozklad karbidu kremíka začína pri 2000 stupňoch

Vodivosť
Ak je SiC vyčistený, jeho správanie sa prejavuje ako elektrický izolátor. Avšak riadením nečistôt môžu karbidy kremíka vykazovať elektrické vlastnosti polovodiča. Napríklad zavedenie rôznych množstiev hliníka dotovaním poskytne polovodič typu p{2}}. Typicky má SiC priemyselnej{4}}triedy čistotu približne 98 až 99,5 %. Bežné nečistoty sú hliník, železo, kyslík a voľný uhlík

Chemická stabilita
Karbid kremíka je stabilná a chemicky inertná látka s vysokou odolnosťou proti korózii, aj keď je vystavená alebo varená v kyselinách (kyselina chlorovodíková, sírová alebo fluorovodíková) alebo zásadách (koncentrované hydroxidy sodné). Zistilo sa, že reaguje s chlórom, ale iba pri teplote 900 stupňov a vyššej. Karbid kremíka spustí oxidačnú reakciu vo vzduchu, keď je teplota približne 850 stupňov za vzniku SiO2

Výhody karbidu kremíka

Schopnosť vyššej teploty:SiC môže pracovať pri oveľa vyšších teplotách ako kremík, často až do 400 stupňov C a potenciálne až do 800 stupňov C, čo umožňuje efektívnejšie elektronické zariadenia, ktoré dokážu zvládnuť extrémne podmienky bez výrazného zníženia výkonu. Táto pôsobivá schopnosť je spôsobená vysokou tepelnou vodivosťou SiC a nízkou vnútornou koncentráciou nosičov náboja. Vysoká tepelná vodivosť znamená, že tranzistor SiC môže používať oveľa menší chladič ako ekvivalentný kremíkový čip alebo môže používať porovnateľný chladič a tolerovať oveľa viac tepla. Nízka koncentrácia nosičov náboja pri izbovej teplote znamená, že SiC môže tolerovať väčšie elektrické zaťaženie predtým, ako sa k vlastným nosičom náboja pridajú tepelne uvoľnené elektróny, zaplavia tranzistor a zablokujú ho v polohe "zapnuté" (vodivý stav).

Vyššie prierazné napätie:SiC má prierazné napätie zhruba osemkrát vyššie ako napätie kremíka (~ 300 kV/cm oproti 2400 kV/cm), čo znamená, že dokáže vydržať vyššie napätie predtým, než zažije nepredvídateľné vodivé správanie a potenciálne katastrofické zlyhanie.

Menší tvarový faktor:Táto výhoda vyplýva z vyššieho prierazného napätia a tepelnej vodivosti SiC v porovnaní s kremíkom. Ak by kremík a karbid kremíka boli navrhnuté tak, aby vydržali rovnaké prierazné napätie, tradičný kremíkový tranzistor by musel byť oveľa väčší ako tranzistor SiC. Menší SiC tranzistor by mohol mať len o 0,25-0,5% väčší odpor "zapnutia" ako väčší kremíkový tranzistor. Táto vlastnosť umožňuje navrhovať efektívnejšie a kompaktnejšie výkonové elektronické systémy s nižšími stratami výkonu.

Vyššie spínacie frekvencie:Menší tvarový faktor SiC tranzistorov a následná vyššia spínacia frekvencia umožňuje konštrukciu ľahších a lacnejších tlmiviek a kondenzátorov na použitie v meničoch výkonu, ako sú tie, ktoré sa používajú na nabíjanie batérií EV.

Ako sa vyrába karbid kremíka?

Najjednoduchší spôsob výroby karbidu kremíka zahŕňa tavenie kremičitého piesku a uhlíka, ako je uhlie, pri vysokých teplotách – až 2500 stupňov Celzia. Tmavšie, bežnejšie verzie karbidu kremíka často obsahujú železné a uhlíkové nečistoty, ale čisté kryštály SiC sú bezfarebné a vznikajú, keď karbid kremíka sublimuje pri 2700 stupňoch Celzia. Po zahriatí sa tieto kryštály ukladajú na grafit pri nižšej teplote v procese známom ako metóda Lely.

Metóda Lely

Počas tohto procesu sa žulový téglik zahrieva na veľmi vysokú teplotu, zvyčajne indukciou, aby sublimoval prášok karbidu kremíka. V plynnej zmesi je suspendovaná grafitová tyčinka s nižšou teplotou, čo inherentne umožňuje čistému karbidu kremíka usadzovať sa a vytvárať kryštály.

Chemická depozícia pár

Prípadne výrobcovia pestujú kubický SiC pomocou chemického nanášania pár, ktoré sa bežne používa v procesoch syntézy na báze uhlíka{0}} a používa sa v polovodičovom priemysle. Pri tejto metóde špeciálna chemická zmes plynov vstupuje do vákuového prostredia a spája sa pred uložením na substrát.
Obidva spôsoby výroby doštičiek z karbidu kremíka vyžadujú obrovské množstvo energie, vybavenia a znalostí, aby boli úspešné.

Aké sú použitia karbidu kremíka?

Karbid kremíka používaný vo vojenskom nepriestrelnom brnení
Karbid kremíka sa používa na výrobu nepriestrelného panciera. Vlastnosťou tejto zlúčeniny, ktorá ju predurčuje na použitie na takýto účel, je jej tvrdosť. Guľky a iné škodlivé predmety budú musieť zápasiť s tvrdými keramickými blokmi, ktoré tvorí karbid kremíka. Guľky nemôžu preniknúť do keramických blokov.

Karbid kremíka používaný v polovodičoch
Karbid kremíka sa stáva polovodičom, keď sa k nemu pridávajú dopanty. Prísady ako bór a hliník pridané do karbidu kremíka z neho robia polovodič typu a-. Na druhej strane, prímesy, ako je dusík a fosfor pridané do karbidu kremíka, z neho robia polovodič n-typu.

Karbid kremíka používaný v brúsivách
Karbid kremíka sa bežne používa ako brusivo, pretože je tvrdý. Používa sa pri výrobe brúsnych kotúčov, rezných nástrojov a brúsneho papiera. Brúsivá z karbidu kremíka sú zvyčajne lacnejšie ako iné brúsivá podobnej kvality. Brúsivá sa používajú na brúsenie materiálov, ako je oceľ, hliník, liatina a guma.

Karbid kremíka používaný v elektrických vozidlách
Karbid kremíka je lepšou voľbou ako kremík na napájanie elektrických vozidiel. Elektrické vozidlá poháňané karbidom kremíka sú vysoko efektívne a nákladovo-efektívne.

Karbid kremíka používaný v šperkoch
Karbid kremíka, ktorý je štruktúrou podobný diamantu, je však lesklejší, lacnejší, odolnejší a ľahší ako diamant, je -zaslúženou alternatívou diamantu v klenotníckom priemysle.

Karbid kremíka používaný v palive
Okrem iného využitia sa ako palivo používa karbid kremíka. Používa sa ako palivo pri výrobe ocele a produkuje čistejšiu oceľ ako väčšina iných palív. Je to tiež lacnejšie a ekologickejšie-palivo.

Karbid kremíka používaný v LED diódach
Prvá súprava svetelných- diód (LED), ktorá bola vyrobená, využívala technológiu karbidu kremíka. Používal sa na výrobu modrých, červených a žltých LED diód. LED diódy sa používajú v televízoroch, zobrazovacích paneloch a počítačoch.

Certifikácie

Bežné problémy karbidu kremíka

Otázka: Aké sú aplikácie SiC v elektronických zariadeniach?

Odpoveď: Karbid kremíka je polovodič, ktorý sa dokonale hodí pre energetické aplikácie, predovšetkým vďaka svojej schopnosti odolávať vysokému napätiu, ktoré je až desaťkrát vyššie ako napätie použiteľné s kremíkom. Polovodiče na báze karbidu kremíka ponúkajú vyššiu tepelnú vodivosť, vyššiu mobilitu elektrónov a nižšie energetické straty. SiC diódy a tranzistory môžu pracovať aj pri vyšších frekvenciách a teplotách bez zníženia spoľahlivosti. Medzi hlavné aplikácie SiC zariadení, ako sú Schottkyho diódy a FET/MOSFET tranzistory, patria meniče, invertory, napájacie zdroje, nabíjačky batérií a riadiace systémy motora.

Otázka: Prečo SiC prekonáva Si v energetických aplikáciách?

Odpoveď: Napriek tomu, že kremík je najpoužívanejším polovodičom v elektronike, začína vykazovať určité obmedzenia, najmä vo vysoko{0}}aplikáciách. Relevantným faktorom v týchto aplikáciách je bandgap alebo energetická medzera, ktorú ponúka polovodič. Keď je bandgap vysoký, elektronika, ktorú používa, môže byť menšia, bežať rýchlejšie a spoľahlivejšie. Môže tiež pracovať pri vyšších teplotách, napätiach a frekvenciách ako iné polovodiče. Zatiaľ čo kremík má bandgap okolo 1,12 eV, karbid kremíka má takmer trikrát väčšiu hodnotu okolo 3,26 eV.

Otázka: Ktoré nečistoty sa používajú na dopovanie materiálu karbidu kremíka?

Odpoveď: Vo svojej čistej forme sa karbid kremíka správa ako elektrický izolátor. S kontrolovaným pridávaním nečistôt alebo dopantov sa SiC môže správať ako polovodič. Polovodič typu AP- možno získať dotovaním hliníka, bóru alebo gália, zatiaľ čo nečistoty dusíka a fosforu vedú k vzniku polovodiča typu N-. Karbid kremíka má schopnosť viesť elektrinu za určitých podmienok, ale nie za iných, na základe faktorov, ako je napätie alebo intenzita infračerveného žiarenia, viditeľné svetlo a ultrafialové lúče. Na rozdiel od iných materiálov je karbid kremíka schopný kontrolovať oblasti typu P- a N{7}} potrebné na výrobu zariadení v širokom rozsahu. Z týchto dôvodov je SiC materiál vhodný pre energetické zariadenia a schopný prekonať obmedzenia, ktoré ponúka kremík.

Otázka: Ako môžu polovodiče SiC dosiahnuť lepšie tepelné riadenie ako kremík?

A: Ďalším dôležitým parametrom je tepelná vodivosť, ktorá je ukazovateľom toho, ako je polovodič schopný odvádzať teplo, ktoré vytvára. Ak polovodič nie je schopný efektívne odvádzať teplo, zavedie sa obmedzenie maximálneho prevádzkového napätia a teploty, ktoré zariadenie vydrží. Toto je ďalšia oblasť, v ktorej karbid kremíka prekonáva kremík: tepelná vodivosť karbidu kremíka je 1490 W/m-K v porovnaní so 150 W/m-K, ktoré ponúka kremík.

Otázka: Aké sú suroviny pre karbid kremíka?

Odpoveď: Hlavnými surovinami sú SiO2 a C, ktoré sú vyrobené tak, aby reagovali pri vysokej teplote. Pridávajú sa aj piliny a soľ (niekedy), aby sa piliny spálili a vytvorili póry, čím sa uľahčí únik uvoľnených plynov (pri vysokej teplote). Vypaľovanie prebieha asi 40 hodín a po ochladení sa odstránia bočné steny.

Otázka: Ako získate karbid kremíka?

Odpoveď: Karbid kremíka sa zvyčajne vyrába pomocou procesu Acheson, ktorý zahŕňa zahrievanie kremičitého piesku a uhlíka na vysoké teploty v Achesonovej grafitovej odporovej peci. Môže byť vytvorený ako jemný prášok alebo spojená hmota, ktorá musí byť rozdrvená a mletá predtým, ako môže byť použitá ako prášková surovina.

Otázka: Je ťažké vyrobiť karbid kremíka?

Odpoveď: Najjednoduchším procesom výroby karbidu kremíka je kombinácia kremičitého piesku a uhlíka v Achesonovej grafitovej elektrickej odporovej peci pri vysokej teplote medzi 1 600 stupňami (2 910 stupňov F) a 2 500 stupňami (4 530 stupňami F).

Otázka: Aké sú kľúčové použitia karbidu kremíka?

Odpoveď: Karbid kremíka je veľmi obľúbeným abrazívom v modernom lapidáriu vďaka svojej odolnosti a relatívne nízkej cene materiálu. Preto je pre umelecký priemysel kľúčový. Vo výrobnom priemysle sa táto zlúčenina používa pre svoju tvrdosť v niekoľkých abrazívnych procesoch obrábania, ako je honovanie, brúsenie, rezanie vodným-lúčom a pieskovanie.

Otázka: Je karbid kremíka rozpustný vo vode?

A: Karbid kremíka je nerozpustný vo vode. Je však rozpustný v roztavených zásadách (ako je NaOH a KOH) a tiež v roztavenom železe. Karbid kremíka možno považovať za organokremičitú zlúčeninu.

Otázka: Môže karbid kremíka viesť elektrinu?

Odpoveď: Áno, ale za určitých podmienok.
Karbid kremíka sa vo svojej čistej forme chová ako elektrický izolant. Avšak s kontrolovaným pridávaním nečistôt alebo dopingových činidiel a keďže má SiC potrebný odpor, môže prejavovať polo-vodivé vlastnosti; inými slovami, ako polovodič neumožňuje voľný-tečúci prúd, ani ho úplne neodpudzuje.

Otázka: Odkiaľ získame karbid kremíka?

Odpoveď: Karbid kremíka (SiC) alebo karborundum je syntetické brusivo vyrobené fúziou -kvalitného kremičitého piesku a jemne mletého uhlíka (ropný koks) v elektrickej peci pri vysokej teplote (1600 – 2500 stupňov ).

Otázka: Je karbid kremíka silnejší ako diamant?

Odpoveď: Karbid kremíka je tvrdý s Mohsovou tvrdosťou 9,5, čo je druhé miesto za najtvrdším diamantom na svete. Okrem toho má karbid kremíka vynikajúcu tepelnú vodivosť. Je to druh polovodiča a môže odolávať oxidácii pri vysokej teplote.

Otázka: S čím reaguje karbid kremíka?

Odpoveď: Prášok SiC možno zmiešať s uhlíkom a/alebo kremíkovým práškom, vytvarovať do tvarov a potom nechať reagovať pri vysokej teplote za vzniku karbidu kremíka (Si+C vytvára SiC na spojenie zŕn), nitridovo viazaného (kremík zreagovaný s N2 za vzniku Si3N4) alebo kremíkom viazaného (silikonizovaný SiC).

Otázka: Aké sú rôzne typy kryštálov SiC?

A: Kryštálové štruktúry SiC sú kubické, šesťuholníkové a romboedrické. Systém zápisu použitý pre SiC označuje počet vrstiev v postupnosti ukladania atómov a písmeno predstavujúce kryštálovú štruktúru polytypu (C pre kubický, H pre hexagonálny a R pre romboedrický).

Otázka: Aký je rozdiel medzi alfa a beta karbidom kremíka?

Odpoveď: To, čo odlišuje tieto dve formy karbidu kremíka, je mikrokryštalická štruktúra. Zatiaľ čo beta karbid kremíka má kubickú mikrokryštalickú štruktúru, alfa kryštalický karbid má sférickú mikrokryštalickú štruktúru.

Sme profesionálni výrobcovia a dodávatelia karbidu kremíka v Číne, ktorí sa špecializujú na poskytovanie vysoko kvalitných prispôsobených služieb. Srdečne vás vítame, že si tu môžete kúpiť alebo veľkoobchodne kúpiť karbid kremíka na sklade z našej továrne. Pre cenovú konzultáciu nás kontaktujte. dodávateľ feromolybdénu, Ferro kremík vo vákuovom odlievaní, družný drôt s mangánom