Олон улсын худалдан авагчид болон худалдан авалтын менежерүүдийн хувьд цахиурын карбидын нунтагны онцлог шинж чанарыг ойлгох нь зөвхөн техникийн шаардлага биш бөгөөд энэ нь өрсөлдөөний хэрэгцээ юм. Энэ нь ган үйлдвэрлэхэд исэлгүйжүүлэгч, өндөр хүчин чадалтай зүлгүүр эсвэл цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цахилгаан электроникийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглаж байгаа эсэхээс үл хамааран SiC нь хатуулаг, дулаан дамжуулалт, химийн тогтвортой байдлын өвөрмөц хослолыг санал болгодог.
Цахиурын карбид (SiC) гэж юу вэ?
Цахиурын карбид нь цахиур, нүүрстөрөгчөөс бүрдэх нийлмэл хагас дамжуулагч юм. Байгальд энэ нь маш ховор тохиолддог бөгөөд зөвхөн тодорхой төрлийн солир, корунд ордуудаас ул мөрийн хэмжээгээр олддог. Тиймээс үйлдвэрлэлд ашигладаг бараг бүх цахиурын карбидыг синтетик аргаар үйлдвэрлэдэг.
Кристал бүтэц
SiC нь полиморфизмыг харуулдаг тул 250 гаруй талст хэлбэртэй байж болно гэсэн үг юм. Хамгийн түгээмэл бүтэц нь:
Альфа цахиурын карбид (α-SiC): Хамгийн түгээмэл полиморф бөгөөд зургаан өнцөгт талст бүтэцтэй. Энэ нь 1700 хэмээс дээш температурт тогтвортой байдаг.
Бета цахиурын карбид (β-SiC): Энэ хэлбэр нь куб болор бүтэцтэй (алмазтай төстэй) бөгөөд 1700 ° C-аас доош температурт үүсдэг.
Физик болон химийн үндсэн шинж чанарууд
SiC нунтаг яагаад маш их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг вэ? Түүний гүйцэтгэлийн хэмжүүр нь хосгүй юм:
Хэт хатуулаг: 9.0-9.5 Mohs хатуулагтай, энэ нь алмаз болон борын карбидын дараа ордог.
Өндөр дулаан дамжилтын чанар: SiC нь ихэнх металлаас илүү дулааныг хурдан тараадаг тул өндөр температуртай орчинд тохиромжтой.
Дулааны тэлэлт бага: Энэ нь температурын гэнэтийн өөрчлөлтийн үед (дулааны цочролын маш сайн эсэргүүцэл) муруйлт, хагарлыг эсэргүүцдэг.
Химийн идэвхгүй байдал: Энэ нь өндөр температурт ч гэсэн хүчил, шүлт, хайлсан давсны зэврэлтэнд тэсвэртэй.
Хагас дамжуулагч шинж чанар: Бусад олон зүлгүүрээс ялгаатай нь SiC нь цахилгаан электроникийн салбарт хувьсгал хийж байгаа өргөн зурвасын хагас дамжуулагч юм.
Үйлдвэрлэлийн үйл явц: Ачесон арга ба түүнээс дээш
Өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх
цахиурын карбидын нунтагхөрөнгө, эрчим хүч их шаарддаг үйл явц юм.
Ачесон үйл явц
1891 онд Эдвард Гудрих Ачесон зохион бүтээсэн энэ арга нь томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн үндсэн арга хэвээр байна.
Түүхий эд: Өндөр цэвэршилттэй цахиурын элс (SiO2), нефтийн кокс (C) холилдоно. Зарим тохиолдолд сүвэрхэг байдлыг хянах, бохирдлыг арилгахын тулд модны үртэс, давс нэмнэ.
Цахилгаан зуух: Хольцыг эсэргүүцэх зууханд хийнэ. Цахилгаан гүйдлийг бал чулуун цөмөөр дамжуулж, хүрээлэн буй хольцыг 1700 ° C-аас 2500 ° C хүртэл халаана.
Химийн урвал: SiO2 + 3C → SiC + 2CO урвал явагдана.
Ургац хураах: Зуух хөргөсний дараа SiC талстуудын том "цилиндр" масс үүснэ. Цөм нь хамгийн өндөр цэвэршилттэй (Ногоон SiC) агуулдаг бол гаднах давхарга нь Хар SiC-ийг үүсгэдэг.
Нунтаг болгон боловсруулах
Түүхий талстыг хурааж авсны дараа тэдгээрийг боловсруулах хэд хэдэн үе шат дамждаг.
Бутлах, тээрэмдэх: Талстыг нунтаг болгон багасгахын тулд хацарт бутлуур, алх тээрэм эсвэл бөмбөлөгт тээрэм ашиглана.
Үнэлгээ (хэмжээ): Нунтаг нь тодорхой хэмжээний нунтаг (FEPA, JIS, эсвэл ANSI стандарт) хангасан эсэхийг шалгахын тулд чичиргээт дэлгэц эсвэл агаарын ангилагчийг ашиглана.
Хүчиллэг угаах ба цэвэршүүлэх: Төмөр, чөлөөт цахиур, нүүрстөрөгчийн үлдэгдэлийг арилгахын тулд нунтагыг ихэвчлэн химийн бодисоор боловсруулж, 98% -аас 99.9% хүртэл цэвэршүүлдэг.
Хар ба ногоон цахиурын карбид: ялгааг ойлгох
Дэлхийн зах зээл дээр SiC нунтагыг ерөнхийдөө өнгөөр нь ангилдаг бөгөөд энэ нь түүний цэвэр байдал, зориулалтыг илэрхийлдэг.
Хар цахиурын карбид (Хар SiC)
Хар SiC нь ойролцоогоор 95% -98% SiC агуулдаг. Түүний бараан өнгө нь бага хэмжээний төмөр, нүүрстөрөгчийн хольцтой холбоотой юм.
Онцлог шинж чанар: Ногоон SiC-ээс бага зэрэг хатуу боловч хэврэг.
Хамгийн тохиромжтой: Цутгамал төмөр, өнгөт металл (зэс, хөнгөн цагаан), металл бус материал (чулуу, резин, мод) зэрэг өндөр суналтын бат бөх материалыг нунтаглах. Энэ нь мөн металлургийн исэлгүйжүүлэх үндсэн сонголт юм.
Ногоон цахиурын карбид (Ногоон SiC)
Ногоон SiC нь илүү цэвэршилттэй хувилбар бөгөөд ихэвчлэн 99% SiC агууламжаас давдаг.
Онцлог шинж чанар: Хар SiC-тай харьцуулахад өндөр хатуулаг, дээд зэргийн зүсэх чадвар.
Хамгийн тохиромжтой: Гянт болд карбид, оптик шил, керамик, хагас дамжуулагч хавтан зэрэг хатуу, хэврэг материалыг нарийн нунтаглах.
Аж үйлдвэрийн үндсэн хэрэглээ
Металлурги ба гангийн үйлдвэр
Металлургийн үйлдвэрт SiC нунтаг нь бумба болон цахилгаан нуман зууханд хүчтэй исэлдүүлэгч, түлшний эх үүсвэр болдог.
Ашиг тус: Энэ нь хайлсан металлын шингэнийг сайжруулж, цахиур, нүүрстөрөгчийн нөхөн сэргээлтийг сайжруулж, хайлах процессын нийт эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг.
Цутгамал төмрийн үйлдвэрлэл: Энэ нь графитын ширхэглэлийг бий болгож, саарал болон уян хатан төмрийн цутгамал чанарыг сайжруулдаг.
Зүлгүүр ба гадаргуугийн өнгөлгөө
Энэ нь магадгүй SiC нунтаг хамгийн уламжлалт хэрэглээ юм.
Зүлгүүрийн материал: Нунтаглах дугуй болон зүсэх диск үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Бүрсэн зүлгүүр: Зүлгүүр, өнгөлгөөний туузанд ашигладаг.
Нунтаглах, өнгөлөх: Нарийн SiC нунтаг нь хавхлага, араа, хагас дамжуулагч субстратын нарийн ширхгэхэд ашигладаг.
Галд тэсвэртэй материал ба керамик
Өндөр хайлах цэг (ойролцоогоор 2,700 ° C-т шингэдэг) ба дулааны тэлэлт багатай тул SiC нь хамгийн сайн галд тэсвэртэй материал юм.
Зуухны тавилга: SiC хавтан ба дам нуруу нь хэт өндөр температурт хүнд ачааны дор деформацид ордоггүй тул керамик зууханд ашигладаг.
Техникийн керамик эдлэл: Сум нэвтэрдэггүй хантааз, насосны битүүмжлэх цагираг, автомашины тоормосны дискэнд ашигладаг.
Нарийвчилсан электроник (SiC хувьсгал)
21-р зуунд хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн SiC-ийн эрэлт нэмэгдэж байна.
Эрчим хүчний төхөөрөмжүүд: SiC-д суурилсан MOSFET ба диодууд нь уламжлалт цахиурын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс илүү үр ашигтай байдаг. Эдгээр нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV) хурдан цэнэглэгч систем болон инвертерүүдэд зайлшгүй шаардлагатай.
5G дэд бүтэц: SiC нь өндөр давтамжийн 5G суурь станцуудыг тэжээдэг SiC төхөөрөмж дээрх Галийн Нитрид(GaN)-ийн субстрат болж өгдөг.
SiC нунтаг дэлхийн чанарын стандарт
Эх сурвалж авах үед
SiC нунтаголон улсын хэмжээнд худалдан авагчид янз бүрийн үнэлгээний системд шилжих ёстой:
FEPA (Европын зүлгүүрийн үйлдвэрлэгчдийн холбоо): "F" (зүлгүүрийн хувьд) ба "P" (бүрсэн зүлгүүрийн хувьд) угтваруудыг (жишээ нь, F240, P1200) ашигладаг.
JIS(Японы аж үйлдвэрийн стандарт):Азийн зах зээлд түгээмэл байдаг(жишээ нь,#3000).
ANSI (Америкийн үндэсний стандартын хүрээлэн): Хойд Америкийн зах зээлд стандартчилсан.
Цэвэр байдлын түвшин чухал:
Металлургийн зэрэг:88%-95%SiC.
Зүлгүүрийн зэрэг: 96%-98.5%SiC.
Өндөр цэвэршилттэй/Карамик зэрэг:99%SiC.
Цахиур карбидын нунтаг нь энгийн зүлгүүрээс хамаагүй илүү юм. Энэ нь уламжлалт хүнд үйлдвэр болон цэвэр эрчим хүчний ирээдүйн хоорондын ялгааг арилгах өндөр технологийн материал юм. Түүний зэрэглэл, үйлдвэрлэлийн арга, хэрэглээг ойлгосноор металлургийн мэргэжилтнүүд болон худалдан авалтын мэргэжилтнүүд өөрсдийн үйл ажиллагаа, бүтээгдэхүүний чанарыг оновчтой болгохын тулд зөв бүтээгдэхүүнийг сонгох боломжтой.
.jpeg)
.png)
