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半绝缘碳化硅单晶制作企业

来源: 发布时间:2021-04-13

黑碳化硅,有金属光泽,含SiC95%以上,强度比绿碳化硅大,但硬度较低,主要用于磨铸铁和非金属材料。分子式为SiC,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功,是较早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。目前碳化硅晶须已普遍用于增韧金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料,下文将对各领域研究应用概况做简单介绍。半绝缘碳化硅单晶制作企业

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。包括黑碳化硅和绿碳化硅,其中:绿碳化硅是以石油焦和优越硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体,一种是绿碳化硅,含SiC97%以上,主要用于磨硬质含金工具。半绝缘碳化硅单晶制作企业碳化硅制品还应用在许多非直接加热式窑炉结构内,如锌蒸馏塔、立式及卧式蒸馏罐等。

碳化硅很早就被认为是在高温和高能的电子学应用上具有极大潜力的一种半导体材料,它是一种有很多种结构的多晶态材料,主要有立方、六方和斜方等三种晶态,其化学成分都一样。立方晶态碳化硅称为3C-SiC,禁带宽度为2.3eV,为硅的两倍。目前已发现了多种六方和斜方晶态的SiC,常见的是4H-SiC和6H-SiC的六方晶体,它们的禁带宽度比3C-SiC高,为2.9eV和3.2eV。SiC可以通过掺杂来形成n型或P型材料。SiC的机械特性比硅好,弹性模量为300-700GPa,非常适合微机械谐振器和滤波器,因为随着弹性模量的增大,其谐振频率也相应提高。

碳化硅器件所需的外部元器件更少,系统布局更可靠,制造成本也更低。由于效率更高、外形尺寸更小以及重量更轻,智能设计的冷却要求也相应降低。充电桩实现的方案有很多种,现在消费者较感兴趣的就是直流快充。直流快充的充电桩需要非常大的充电功率以及非常高的充电效率,这些都需要通过高电压来实现。在电动汽车充电桩的应用里,碳化硅无论是在Boost,还是输出的二极管,目前有很多使用主开关的碳化硅MOSFET电动汽车充电桩方案,其应用前景非常广阔。在太阳能逆变器领域,碳化硅二极管的使用量也非常巨大。太阳能逆变器的安装量每年持续增长,预计未来10~15年会有15%的能源(目前是1%)来自太阳能。纳米级碳化硅微粉属于磨料行业,碳化硅粒度是磨料微粉重要的技术指标之一。

碳化硅用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,次于世界上较硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为较常见的一种同质异晶物,在高于2000°C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。是一种半导体,高温时能抗氧化。半绝缘碳化硅单晶制作企业

碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点。半绝缘碳化硅单晶制作企业

碳化硅主要用途:用于3-12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉,精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶保护管等。半绝缘碳化硅单晶制作企业

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