Silikon Karbida

Zhen An: Pengeluaran Silicon Carbide terkemuka di China

ZhenAn International Co., Limited. terletak di Bandar Anyang, China, dan mempunyai lebih daripada 30 tahun pengalaman dan pengumpulan teknologi dalam industri metalurgi.

Pada masa ini, Zhenan mengendalikan barisan pengeluaran automatik dan pintar sepenuhnya untuk bahan metalurgi dan logam, dengan pengeluaran tahunan yang stabil dan volum jualan sebanyak 150,000 tan metrik.

Kilang kami meliputi kawasan seluas kira-kira 30,000 meter persegi, menyokong pengeluaran-skala yang stabil dan besar.

Jaminan Kualiti
Pemeriksa kualiti kami mengawal dengan ketat kualiti setiap pautan untuk memastikan setiap kumpulan produk memenuhi piawaian antarabangsa.

Perkhidmatan yang baik
Zhenan mempunyai pasukan yang cemerlang dan profesional yang berdedikasi untuk menyediakan anda dengan-bahan dan perkhidmatan produk metalurgi berkualiti tinggi.

Penyesuaian
Mengikut keperluan pelanggan, kami juga menyediakan produk bahan metalurgi tersuai dengan spesifikasi, bentuk dan bahan khas.

Penghantaran Cepat
Dengan kapasiti pengeluaran yang besar, kami memastikan penghantaran tepat pada masanya dan pengangkutan ke destinasi pada kali pertama.

Pelbagai Aplikasi
Produk bahan metalurgi ZhenAn digunakan secara meluas dalam penuangan, pembuatan keluli, elektrik,-logam bukan ferus, petrokimia, kaca, bahan binaan dan bidang lain, dan dieksport ke lebih 80 negara dan wilayah di dunia.

Rumah 12 3 4 Halaman terakhir 1/4

Pengenalan Silicon Carbide

Silikon karbida, juga dikenali sebagai SiC, adalah bahan asas semikonduktor yang terdiri daripada silikon tulen dan karbon tulen. Anda boleh membius SiC dengan nitrogen atau fosforus untuk membentuk semikonduktor jenis n-atau mencampurkannya dengan berilium, boron, aluminium atau galium untuk membentuk semikonduktor jenis ap-. Walaupun banyak jenis dan ketulenan silikon karbida wujud, semikonduktor-kualiti gred silikon karbida hanya muncul untuk digunakan dalam beberapa dekad yang lalu.

Sifat Silikon Karbida

Struktur Kristal Teguh
Silikon karbida terdiri daripada unsur ringan, silikon (Si) dan karbon (C). Blok binaan asasnya ialah kristal empat atom karbon membentuk tetrahedron, terikat secara kovalen kepada atom silikon tunggal di tengah. SiC juga mempamerkan polimorfisme kerana ia wujud dalam fasa dan struktur kristal yang berbeza

Kekerasan Tinggi
Silikon karbida mempunyai penarafan kekerasan Mohs sebanyak 9, menjadikannya bahan yang paling sukar didapati di sebelah boron karbida (9.5) dan berlian (10). Sifat ketara inilah yang menjadikan SiC pilihan bahan yang sangat baik untuk pengedap mekanikal, galas dan alat pemotong.

Rintangan suhu-tinggi
Rintangan silikon karbida terhadap suhu tinggi dan kejutan haba adalah sifat yang membolehkan SiC digunakan dalam pembuatan bata api dan bahan refraktori lain. Penguraian silikon karbida bermula pada 2000 darjah

Kekonduksian
Jika SiC ditulenkan, kelakuannya menunjukkan bahawa penebat elektrik. Walau bagaimanapun, dengan mengawal kekotoran, karbida silikon boleh mempamerkan sifat elektrik semikonduktor. Contohnya, memperkenalkan jumlah aluminium yang berbeza-beza melalui doping akan menghasilkan semikonduktor jenis ap-. Biasanya, SiC gred-perindustrian mempunyai ketulenan kira-kira 98 hingga 99.5%. Kekotoran biasa ialah aluminium, besi, oksigen, dan karbon bebas

Kestabilan Kimia
Silikon karbida ialah bahan yang stabil dan lengai secara kimia dengan rintangan kakisan yang tinggi walaupun terdedah atau direbus dalam asid (asid hidroklorik, sulfurik, atau hidrofluorik) atau bes (natrium hidroksida pekat). Ia didapati bertindak balas dalam klorin, tetapi hanya pada suhu 900 darjah dan ke atas. Silikon karbida akan memulakan tindak balas pengoksidaan di udara apabila suhu berada pada kira-kira 850 darjah untuk membentuk SiO2

Kelebihan Silicon Carbide

Keupayaan Suhu Lebih Tinggi:SiC boleh beroperasi pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada silikon, selalunya sehingga 400 darjah C dan berpotensi sehingga 800 darjah C, membolehkan peranti elektronik yang lebih cekap yang boleh mengendalikan keadaan melampau tanpa penurunan prestasi yang ketara. Keupayaan yang mengagumkan ini adalah disebabkan oleh kekonduksian haba yang tinggi bagi SiC dan kepekatan intrinsik pembawa cas yang rendah. Kekonduksian terma yang tinggi bermakna transistor SiC boleh menggunakan heatsink yang jauh lebih kecil daripada cip silikon yang setara atau boleh menggunakan sinki haba yang setanding dan bertolak ansur dengan lebih banyak haba. Kepekatan pembawa cas yang rendah pada suhu bilik bermakna SiC boleh bertolak ansur dengan beban elektrik yang lebih besar sebelum elektron yang dibebaskan secara haba menambah kepada pembawa cas intrinsik, membanjiri transistor, dan menguncinya dalam kedudukan "hidup" (keadaan konduktif).

Voltan Pecahan Lebih Tinggi:SiC mempunyai voltan kerosakan kira-kira lapan kali lebih besar daripada silikon (~ 300 kV/cm berbanding 2400 kV/cm), bermakna ia boleh menahan voltan yang lebih tinggi sebelum mengalami kelakuan pengaliran yang tidak dapat diramalkan dan kemungkinan kegagalan yang membawa bencana.

Faktor Bentuk Lebih Kecil:Kelebihan ini berikutan daripada voltan pecahan yang lebih tinggi dan kekonduksian terma SiC berbanding silikon. Jika silikon dan transistor karbida silikon masing-masing direka untuk menahan sehingga voltan kerosakan yang sama, transistor silikon tradisional perlu lebih besar daripada transistor SiC. Transistor SiC yang lebih kecil boleh mempunyai sekurang-kurangnya 0.25-0.5% rintangan "on" berbanding transistor silikon yang lebih besar. Harta ini membolehkan reka bentuk sistem elektronik kuasa yang lebih cekap dan padat dengan kehilangan kuasa yang lebih rendah.

Frekuensi Penukaran Lebih Tinggi:Faktor bentuk transistor SiC yang lebih kecil dan akibatnya frekuensi pensuisan yang lebih tinggi membolehkan reka bentuk berat yang lebih ringan dan induktor dan kapasitor yang lebih murah untuk digunakan dalam penukar kuasa seperti yang digunakan untuk mengecas bateri EV.

Bagaimana Silicon Carbide Dibuat?

Kaedah pembuatan silikon karbida yang paling mudah melibatkan peleburan pasir silika dan karbon, seperti arang batu, pada suhu tinggi—sehingga 2500 darjah Celsius. Versi silikon karbida yang lebih gelap dan biasa selalunya termasuk kekotoran besi dan karbon, tetapi kristal SiC tulen tidak berwarna dan terbentuk apabila silikon karbida menyuburkan pada 2700 darjah Celsius. Setelah dipanaskan, kristal ini memendap pada grafit pada suhu yang lebih sejuk dalam proses yang dikenali sebagai kaedah Lely.

Kaedah Lely

Semasa proses ini, pijar granit dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi, biasanya melalui aruhan, untuk menyublimkan serbuk silikon karbida. Batang grafit dengan suhu yang lebih rendah terampai dalam campuran gas, yang sememangnya membenarkan silikon karbida tulen memendap dan membentuk kristal.

Pemendapan wap kimia

Sebagai alternatif, pengilang menanam SiC padu menggunakan pemendapan wap kimia, yang biasanya digunakan dalam-proses sintesis berasaskan karbon dan digunakan dalam industri semikonduktor. Dalam kaedah ini, campuran gas kimia khusus memasuki persekitaran vakum dan bergabung sebelum didepositkan ke substrat.
Kedua-dua kaedah pengeluaran wafer silikon karbida memerlukan sejumlah besar tenaga, peralatan dan pengetahuan untuk berjaya.

Apakah Kegunaan Silicon Carbide?

Silicon Carbide Digunakan dalam Perisai Kalis Peluru Tentera
Silikon karbida digunakan untuk mengeluarkan perisai kalis peluru. Sifat sebatian ini yang menjadikannya digunakan untuk tujuan sedemikian ialah kekerasannya. Peluru dan objek berbahaya yang lain perlu bersaing dengan blok seramik keras yang dibentuk oleh silikon karbida. Peluru tidak boleh menembusi blok seramik.

Silicon Carbide Digunakan dalam Semikonduktor
Silikon karbida menjadi semikonduktor apabila dopan ditambah kepadanya. Dopan seperti boron dan aluminium ditambah pada silikon karbida menjadikannya semikonduktor jenis ap-. Sebaliknya, dopan seperti nitrogen dan fosforus yang ditambahkan pada silikon karbida menjadikannya menjadi semikonduktor jenis n{3}}.

Silicon Carbide Digunakan dalam Bahan Pelelas
Silikon karbida biasanya digunakan sebagai pelelas kerana betapa kerasnya ia. Ia digunakan dalam pembuatan roda pengisar, alat pemotong, dan kertas pasir. Pelelas silikon karbida biasanya lebih murah daripada pelelas lain yang mempunyai kualiti yang serupa. Bahan pelelas digunakan untuk mengisar bahan seperti keluli, aluminium, besi tuang, dan getah.

Silicon Carbide Digunakan dalam Kenderaan Elektrik
Silikon karbida adalah pilihan yang lebih baik berbanding silikon untuk menjana kuasa kenderaan elektrik. Kenderaan elektrik yang dikuasakan oleh silikon karbida sangat cekap dan{1}}berkesan kos.

Silicon Carbide Digunakan dalam Barang Kemas
Secara strukturnya serupa dengan berlian, tetapi lebih berkilau, lebih murah, lebih tahan lama dan lebih ringan daripada berlian, silikon karbida ialah-alternatif yang sesuai untuk berlian dalam industri barang kemas.

Silicon Carbide Digunakan dalam Bahan Api
Sebagai tambahan kepada kegunaan lain, silikon karbida digunakan sebagai bahan api. Ia digunakan sebagai bahan api dalam pembuatan keluli dan menghasilkan keluli yang lebih tulen daripada kebanyakan bahan api lain. Ia juga merupakan bahan api yang lebih murah dan-mesra alam sekitar.

Silicon Carbide Digunakan dalam LED
Set pertama-diod pemancar cahaya (LED) yang akan dihasilkan menggunakan teknologi silikon karbida. Ia digunakan untuk mengeluarkan LED biru, merah dan kuning. LED digunakan dalam televisyen, papan paparan dan komputer.

Pensijilan

Masalah Biasa Silikon Karbida

S: Apakah aplikasi SiC dalam peranti elektronik?

A: Silikon karbida ialah semikonduktor yang sangat sesuai untuk aplikasi kuasa, terutama sekali kerana keupayaannya untuk menahan voltan tinggi, sehingga sepuluh kali lebih tinggi daripada yang boleh digunakan dengan silikon. Semikonduktor berasaskan silikon karbida menawarkan kekonduksian terma yang lebih tinggi, mobiliti elektron yang lebih tinggi dan kehilangan kuasa yang lebih rendah. Diod dan transistor SiC juga boleh beroperasi pada frekuensi dan suhu yang lebih tinggi tanpa menjejaskan kebolehpercayaan. Aplikasi utama peranti SiC, seperti diod Schottky dan transistor FET/MOSFET, termasuk penukar, penyongsang, bekalan kuasa, pengecas bateri dan sistem kawalan motor.

S: Mengapa SiC mengatasi Si dalam aplikasi kuasa?

J: Walaupun merupakan semikonduktor yang paling banyak digunakan dalam elektronik, silikon mula menunjukkan beberapa batasan, terutamanya dalam-aplikasi kuasa tinggi. Faktor yang relevan dalam aplikasi ini ialah jurang jalur, atau jurang tenaga, yang ditawarkan oleh semikonduktor. Apabila jurang jalur tinggi, elektronik yang digunakannya boleh menjadi lebih kecil, berjalan lebih pantas dan lebih dipercayai. Ia juga boleh beroperasi pada suhu, voltan dan frekuensi yang lebih tinggi daripada semikonduktor lain. Walaupun silikon mempunyai jurang jalur sekitar 1.12eV, silikon karbida mempunyai nilai hampir tiga kali lebih besar iaitu sekitar 3.26eV.

S: Kekotoran manakah yang digunakan untuk membius bahan silikon karbida?

J: Dalam bentuk tulennya, silikon karbida berkelakuan seperti penebat elektrik. Dengan penambahan terkawal kekotoran atau dopan, SiC boleh berkelakuan seperti semikonduktor. Semikonduktor jenis AP-boleh diperolehi dengan mendopankannya dengan aluminium, boron atau galium, manakala kekotoran nitrogen dan fosforus menimbulkan semikonduktor jenis N-. Silikon karbida mempunyai keupayaan untuk mengalirkan elektrik dalam beberapa keadaan tetapi tidak dalam keadaan lain, berdasarkan faktor seperti voltan atau keamatan sinaran inframerah, cahaya boleh dilihat dan sinaran ultraungu. Tidak seperti bahan lain, silikon karbida mampu mengawal kawasan jenis P-dan N-yang diperlukan untuk fabrikasi peranti pada julat yang luas. Atas sebab-sebab ini, SiC adalah bahan yang sesuai untuk peranti kuasa dan dapat mengatasi batasan yang ditawarkan oleh silikon.

S: Bagaimanakah semikonduktor SiC boleh mencapai pengurusan haba yang lebih baik daripada silikon?

A: Satu lagi parameter penting ialah kekonduksian terma, yang merupakan indeks bagaimana semikonduktor dapat menghilangkan haba yang dihasilkannya. Jika semikonduktor tidak dapat menghilangkan haba dengan berkesan, had diperkenalkan pada voltan dan suhu operasi maksimum yang boleh ditahan oleh peranti. Ini adalah satu lagi kawasan di mana silikon karbida mengatasi silikon: kekonduksian terma silikon karbida ialah 1490 W/m-K, berbanding dengan 150 W/m-K yang ditawarkan oleh silikon.

S: Apakah bahan mentah untuk silikon karbida?

A: Bahan mentah utama ialah SiO2 dan C yang dibuat untuk bertindak balas pada suhu tinggi. Habuk gergaji dan garam (kadang-kadang) juga ditambah, supaya habuk gergaji terbakar dan menyediakan liang-liang, memudahkan pelepasan gas yang berkembang (pada suhu tinggi). Penembakan dilakukan selama kira-kira 40 jam dan selepas penyejukan, dinding sisi dikeluarkan.

S: Bagaimana anda mendapatkan silikon karbida?

J: Biasanya, Silicon Carbide dihasilkan menggunakan proses Acheson yang melibatkan pemanasan pasir silika dan karbon ke suhu tinggi dalam relau rintangan grafit Acheson. Ia boleh dibentuk sebagai serbuk halus atau jisim terikat yang mesti dihancurkan dan dikisar sebelum boleh digunakan sebagai bahan mentah serbuk.

S: Adakah silikon karbida sukar untuk dihasilkan?

J: Proses paling mudah untuk mengeluarkan silikon karbida ialah menggabungkan pasir silika dan karbon dalam relau rintangan elektrik grafit Acheson pada suhu tinggi, antara 1,600 darjah (2,910 darjah F) dan 2,500 darjah (4,530 darjah F).

S: Apakah kegunaan utama silikon karbida?

A: Silikon karbida adalah pelelas yang sangat popular dalam lapidari moden kerana ketahanannya dan kos bahan yang agak rendah. Oleh itu, ia adalah penting untuk industri seni. Dalam industri pembuatan, sebatian ini digunakan untuk kekerasannya dalam beberapa proses pemesinan yang melelas seperti mengasah, mengisar, -pemotongan jet air dan letupan pasir.

S: Adakah silikon karbida larut dalam air?

A: Silikon karbida tidak larut dalam air. Walau bagaimanapun, ia larut dalam alkali cair (seperti NaOH dan KOH) dan juga besi cair. Silikon karbida boleh dianggap sebagai sebatian organosilikon.

S: Bolehkah silikon karbida mengalirkan elektrik?

J: Ya, tetapi dalam keadaan tertentu.
Silikon karbida, dalam bentuk tulennya, berkelakuan sebagai penebat elektrik. Walau bagaimanapun, dengan penambahan terkawal kekotoran atau agen doping, dan kerana SiC mempunyai kerintangan yang diperlukan, ia boleh menyatakan sifat separa-konduksi; dalam erti kata lain, sebagai semikonduktor, ia tidak membenarkan-arus mengalir atau menolaknya sepenuhnya.

S: Dari manakah kita mendapat silikon karbida?

J: Silikon karbida (SiC) atau carborundum ialah pelelas sintetik yang dihasilkan melalui gabungan pasir silika-gred tinggi dan karbon yang dikisar halus (kok petroleum) dalam relau elektrik pada suhu tinggi (1600–2500 darjah ).

S: Adakah silikon karbida lebih kuat daripada berlian?

J: Silikon karbida adalah keras dengan kekerasan Mohs 9.5, yang kedua selepas berlian paling keras di dunia. Di samping itu, silikon karbida mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik. Ia adalah sejenis semikonduktor dan boleh menahan pengoksidaan pada suhu tinggi.

S: Apakah tindak balas silikon karbida?

A: Serbuk SiC boleh dicampur dengan karbon dan/atau serbuk silikon, dibentuk menjadi bentuk, dan kemudian bertindak balas pada suhu tinggi untuk membentuk-terikat sendiri (Si+C membentuk SiC kepada butiran ikatan), terikat nitrida (silikon bertindak balas dengan N2 untuk membentuk Si3N4), atau silikon karbida terikat (SiC silikon).

S: Apakah jenis kristal SiC yang berbeza?

A: Struktur kristal SiC ialah kubik, heksagon, dan rombohedral. Sistem tatatanda yang digunakan untuk SiC menunjukkan bilangan lapisan dalam jujukan susunan atom dan huruf yang mewakili struktur kristal politaip (C untuk kubik, H untuk heksagon, dan R untuk rombohedral).

S: Apakah perbezaan antara alfa dan beta silikon karbida?

A: Apa yang membezakan dua bentuk silikon karbida ialah struktur mikrohabluran. Manakala karbida silikon beta mempunyai struktur mikrohablur padu, karbida kristal alfa mempunyai struktur mikrohablur sfera.

Kami adalah pengeluar dan pembekal silikon karbida profesional di China, khusus dalam menyediakan perkhidmatan tersuai berkualiti tinggi. Kami amat mengalu-alukan anda untuk membeli atau memborong karbida silikon pukal dalam stok di sini dari kilang kami. Untuk rundingan harga, hubungi kami. Briket Silicon Ferro, Sic kecil briket, Briket silikon untuk pembuatan keluli