Silicon Carbide

Zhen An: Vodeća proizvodnja silicijum karbida u Kini

ZhenAn International Co., Limited. nalazi se u gradu Anyang, Kina, i ima više od 30 godina iskustva i akumulacije tehnologije u metalurškoj industriji.

Trenutno, Zhenan upravlja potpuno automatskim i inteligentnim proizvodnim linijama za metalurške i metalne materijale, sa stabilnom godišnjom proizvodnjom i obimom prodaje od 150.000 metričkih tona.

Naša fabrika pokriva površinu od približno 30.000 kvadratnih metara, podržavajući stabilnu i veliku-proizvodnju.

Osiguranje kvaliteta
Naši inspektori kvaliteta strogo kontroliraju kvalitetu svake veze kako bi osigurali da svaka serija proizvoda ispunjava međunarodne standarde.

Good Service
Zhenan ima odličan i profesionalan tim posvećen pružanju visoko-kvalitetnih metalurških materijala i usluga.

Prilagodba
Prema zahtjevima kupaca, također nudimo proizvode od metalurškog materijala po mjeri sa posebnim specifikacijama, oblicima i materijalima.

Brza dostava
Sa ogromnim proizvodnim kapacitetom, osiguravamo pravovremenu isporuku i transport do odredišta već prvi put.

Širok spektar aplikacija
Proizvodi metalurškog materijala ZhenAn se široko koriste u livenju, proizvodnji čelika, struji, obojenim metalima, petrohemiji, staklu, građevinskim materijalima i drugim poljima, a izvoze se u više od 80 zemalja i regija u svijetu.

Dom 12 3 4 5 Zadnju stranicu 1/5

Uvođenje silicijum karbida

Silicijum karbid, takođe poznat kao SiC, je poluprovodnički osnovni materijal koji se sastoji od čistog silicijuma i čistog ugljenika. Možete dopirati SiC azotom ili fosforom da formirate poluvodič tipa n- ili ga dopirati berilijumom, borom, aluminijumom ili galijumom da biste formirali poluprovodnik tipa ap-. Iako postoje mnoge varijante i čistoće silicijum karbida, silicijum karbid -kvaliteta poluprovodnika se pojavio za upotrebu tek u poslednjih nekoliko decenija.

Svojstva silicijum karbida

Robusna kristalna struktura
Silicijum karbid se sastoji od lakih elemenata, silicijuma (Si) i ugljenika (C). Njegov osnovni građevni blok je kristal od četiri atoma ugljika koji formiraju tetraedar, kovalentno vezan za jedan atom silicija u centru. SiC takođe pokazuje polimorfizam jer postoji u različitim fazama i kristalnim strukturama

Visoka tvrdoća
Silicijum karbid ima Mohsovu ocenu tvrdoće 9, što ga čini najtvrđim dostupnim materijalom pored karbida bora (9,5) i dijamanta (10). Upravo ovo prividno svojstvo čini SiC odličnim izborom materijala za mehaničke zaptivke, ležajeve i alate za rezanje.

Otpornost na{0} visoke temperature
Otpornost silicijum karbida na visoke temperature i toplotni udar je svojstvo koje omogućava SiC da se koristi u proizvodnji vatrostalnih opeka i drugih vatrostalnih materijala. Raspadanje silicijum karbida počinje na 2000 stepeni

Provodljivost
Ako je SiC pročišćen, njegovo ponašanje pokazuje ponašanje električnog izolatora. Međutim, upravljajući nečistoćama, silicijum karbidi mogu pokazati električna svojstva poluvodiča. Na primjer, uvođenje različitih količina aluminijuma dopingom će dati poluvodič tipa ap{2}}. Tipično, industrijski-SiC ima čistoću od oko 98 do 99,5%. Uobičajene nečistoće su aluminijum, gvožđe, kiseonik i slobodni ugljenik

Hemijska stabilnost
Silicijum karbid je stabilna i hemijski inertna supstanca sa visokom otpornošću na koroziju čak i kada je izložena ili kuvana u kiselinama (hlorovodonična, sumporna ili fluorovodična kiselina) ili bazama (koncentrovani natrijum hidroksidi). Utvrđeno je da reaguje u hloru, ali samo na temperaturi od 900 stepeni i više. Silicijum karbid će započeti reakciju oksidacije u vazduhu kada je temperatura na približno 850 stepeni da bi formirao SiO2

Prednosti silicijum karbida

Mogućnost viših temperatura:SiC može raditi na mnogo višim temperaturama od silicijuma, često do 400 stepeni C i potencijalno do 800 stepeni C, omogućavajući efikasnije elektronske uređaje koji mogu da podnesu ekstremne uslove bez značajne degradacije performansi. Ova impresivna sposobnost je zbog visoke toplotne provodljivosti SiC i niske unutrašnje koncentracije nosilaca naboja. Visoka toplotna provodljivost znači da SiC tranzistor može koristiti mnogo manji hladnjak od ekvivalentnog silikonskog čipa ili može koristiti uporedivi hladnjak i tolerirati mnogo više topline. Niska koncentracija nosača naboja na sobnoj temperaturi znači da SiC može tolerirati veće električno opterećenje prije nego što se termički oslobođeni elektroni dodaju intrinzičnim nosiocima naboja, preplave tranzistor i zaključaju ga u "uključenom" položaju (provodljivo stanje).

Viši napon kvara:SiC ima probojni napon otprilike osam puta veći od napona silicijuma (~300 kV/cm u odnosu na 2400 kV/cm), što znači da može izdržati veće napone prije nego što doživi nepredvidivo ponašanje provodljivosti i potencijalno katastrofalan kvar.

Manji faktor forme:Ova prednost proizlazi iz većeg napona proboja i toplinske provodljivosti SiC u odnosu na silicijum. Ako su silicijum i tranzistor od silicijum karbida dizajnirani da izdrže isti napon proboja, tradicionalni silicijumski tranzistor bi morao biti mnogo veći od SiC tranzistora. Manji SiC tranzistor mogao bi imati samo 0,25-0,5% otpora "na" kao veći silicijumski tranzistor. Ovo svojstvo omogućava projektovanje efikasnijih i kompaktnijih energetskih elektronskih sistema sa manjim gubicima energije.

Više frekvencije prebacivanja:Manji faktor oblika SiC tranzistora i posljedično veća frekvencija prebacivanja omogućavaju dizajniranje lakših i jeftinijih induktora i kondenzatora za upotrebu u pretvaračima energije poput onih koji se koriste za punjenje EV baterija.

Kako se proizvodi silicijum karbid?

Najjednostavniji način proizvodnje silicijum karbida uključuje topljenje silicijum peska i ugljenika, kao što je ugalj, na visokim temperaturama - do 2500 stepeni Celzijusa. Tamnije, češće verzije silicijum karbida često uključuju nečistoće gvožđa i ugljenika, ali čisti SiC kristali su bezbojni i formiraju se kada se silicijum karbid sublimira na 2700 stepeni Celzijusa. Kada se zagreju, ovi kristali se talože na grafit na nižoj temperaturi u procesu poznatom kao Lely metoda.

Lely metoda

Tokom ovog procesa, granitni lončić se zagrijava na vrlo visoku temperaturu, obično putem indukcije, da bi sublimirao prah silicijum karbida. Grafitna šipka sa nižom temperaturom suspenduje se u gasovitoj mešavini, što inherentno omogućava čistom silicijum karbidu da se taloži i formira kristale.

Hemijsko taloženje pare

Alternativno, proizvođači uzgajaju kubni SiC koristeći hemijsko taloženje pare, koje se obično koristi u procesima sinteze na bazi ugljika{0}}i koristi se u industriji poluvodiča. U ovoj metodi, specijalizovana hemijska mešavina gasova ulazi u vakuumsko okruženje i kombinuje se pre nanošenja na podlogu.
Obje metode proizvodnje silicijum karbidnih pločica zahtijevaju ogromne količine energije, opreme i znanja da bi bile uspješne.

Koja je upotreba silicijum karbida?

Silicijum karbid koji se koristi u vojnim neprobojnim oklopima
Silicijum karbid se koristi za proizvodnju neprobojnih oklopa. Svojstvo ovog spoja koje ga čini da se koristi u takve svrhe je njegova tvrdoća. Meci i drugi štetni predmeti morat će se boriti sa tvrdim keramičkim blokovima koje formira silicijum karbid. Meci ne mogu probiti keramičke blokove.

Silicijum karbid koji se koristi u poluprovodnicima
Silicijum karbid postaje poluprovodnik kada mu se dodaju dodaci. Dopanti kao što su bor i aluminijum koji se dodaju silicijum karbidu čine da on postane poluprovodnik a-tipa. S druge strane, dodaci kao što su dušik i fosfor koji se dodaju silicijum karbidu čine ga poluprovodnikom n-tipa.

Silicijum karbid koji se koristi u abrazivima
Silicijum karbid se obično koristi kao abraziv zbog svoje tvrdoće. Koristi se u proizvodnji brusnih ploča, alata za rezanje i brusnog papira. Abrazivi od silicijum karbida obično su jeftiniji od drugih abraziva sličnog kvaliteta. Abrazivi se koriste za brušenje materijala kao što su čelik, aluminij, liveno gvožđe i guma.

Silicijum karbid koji se koristi u električnim vozilima
Silicijum karbid je bolji izbor u odnosu na silicijum za napajanje električnih vozila. Električna vozila sa pogonom na silicijum karbid su visoko efikasna i -isplativa.

Silicijum karbid koji se koristi u nakitu
Strukturno sličan dijamantu, a opet sjajniji, jeftiniji, izdržljiviji i lakši od dijamanta, silicijum karbid je-zaslužena alternativa dijamantu u industriji nakita.

Silicijum karbid koji se koristi u gorivu
Uz druge namjene, silicijum karbid se koristi kao gorivo. Koristi se kao gorivo u proizvodnji čelika i proizvodi čistiji čelik od većine drugih goriva. To je također jeftinije i ekološki-prihvatljivije gorivo.

Silicijum karbid koji se koristi u LED diodama
Prvi set svetlećih{0}}dioda (LED) za proizvodnju koristio je tehnologiju silicijum karbida. Korišćen je za proizvodnju plavih, crvenih i žutih LED dioda. LED diode se koriste u televizorima, displejima i računarima.

Certifikati

Uobičajeni problemi silicijum karbida

P: Koje su primjene SiC-a u elektronskim uređajima?

O: Silicijum karbid je poluprovodnik koji je savršeno prikladan za energetske primene, pre svega zahvaljujući svojoj sposobnosti da izdrži visoke napone, do deset puta veće od onih koje se mogu koristiti sa silicijumom. Poluprovodnici na bazi silicijum karbida nude veću toplotnu provodljivost, veću pokretljivost elektrona i manje gubitke snage. SiC diode i tranzistori također mogu raditi na višim frekvencijama i temperaturama bez ugrožavanja pouzdanosti. Glavne primjene SiC uređaja, kao što su Schottky diode i FET/MOSFET tranzistori, uključuju pretvarače, pretvarače, izvore napajanja, punjače baterija i upravljačke sisteme motora.

P: Zašto SiC nadmašuje Si u energetskim aplikacijama?

O: Uprkos tome što je poluvodič koji se najčešće koristi u elektronici, silicijum počinje pokazivati neka ograničenja, posebno u aplikacijama velike{0}}kosti. Relevantan faktor u ovim aplikacijama je pojas, ili energetski jaz, koji nudi poluvodič. Kada je pojasni razmak velik, elektronika koju koristi može biti manja, raditi brže i pouzdanije. Takođe može raditi na višim temperaturama, naponima i frekvencijama od ostalih poluprovodnika. Dok silicijum ima pojas od oko 1,12eV, silicijum karbid ima skoro tri puta veću vrednost od oko 3,26eV.

P: Koje se nečistoće koriste za dopiranje materijala od silicijum karbida?

O: U svom čistom obliku, silicijum karbid se ponaša kao električni izolator. Uz kontrolirano dodavanje nečistoća ili dodataka, SiC se može ponašati kao poluvodič. Poluprovodnik tipa AP- može se dobiti dopiranjem aluminijumom, borom ili galijumom, dok nečistoće azota i fosfora daju poluprovodnike tipa N-. Silicijum karbid ima sposobnost da provodi električnu energiju pod nekim uslovima, ali ne i u drugim, na osnovu faktora kao što su napon ili intenzitet infracrvenog zračenja, vidljive svetlosti i ultraljubičastih zraka. Za razliku od drugih materijala, silicijum karbid je sposoban da kontroliše regione tipa P- i N- koji su potrebni za proizvodnju uređaja u širokim rasponima. Iz ovih razloga, SiC je materijal pogodan za energetske uređaje i sposoban da prevaziđe ograničenja koja nudi silicijum.

P: Kako SiC poluprovodnici mogu postići bolje upravljanje toplinom od silicija?

O: Još jedan važan parametar je toplotna provodljivost, koja je indeks načina na koji je poluprovodnik u stanju da rasipa toplotu koju generiše. Ako poluvodič nije u stanju da efikasno odvodi toplotu, uvodi se ograničenje na maksimalni radni napon i temperaturu koje uređaj može da izdrži. Ovo je još jedna oblast u kojoj silicijum karbid nadmašuje silicijum: toplotna provodljivost silicijum karbida je 1490 W/m-K, u poređenju sa 150 W/m-K koju nudi silicijum.

P: Koje su sirovine za silicijum karbid?

O: Glavne sirovine su SiO2 i C koji su napravljeni da reaguju na visokoj temperaturi. Piljevina i sol (ponekad) se također dodaju, tako da piljevina sagorijeva i stvara pore, olakšavajući izlazak nastalih plinova (na visokoj temperaturi). Pečenje se vrši oko 40 sati i nakon hlađenja uklanjaju se bočne stijenke.

P: Kako se dobija silicijum karbid?

O: Obično se silicijum karbid proizvodi korišćenjem Achesonovog procesa koji uključuje zagrijavanje silicijumskog pijeska i ugljika na visoke temperature u Acheson grafitnoj otpornoj peći. Može se formirati kao fini prah ili vezana masa koja se mora usitniti i samljeti prije nego što se može koristiti kao praškasta sirovina.

P: Da li je silicijum karbid teško proizvesti?

O: Najjednostavniji proces za proizvodnju silicijum karbida je kombinovanje peska od silicijum dioksida i ugljenika u Acheson grafitnoj peći na električni otpor na visokoj temperaturi, između 1.600 stepeni (2.910 stepeni F) i 2.500 stepeni (4.530 stepeni F).

P: Koje su ključne upotrebe silicijum karbida?

O: Silicijum karbid je veoma popularan abraziv u modernom lapidariju zbog svoje izdržljivosti i relativno niske cene materijala. To je, dakle, ključno za umjetničku industriju. U prerađivačkoj industriji, ova smjesa se zbog svoje tvrdoće koristi u nekoliko procesa abrazivne obrade kao što su brušenje, brušenje, rezanje vodenim{2}}mlazom i pjeskarenje.

P: Da li je silicijum karbid rastvorljiv u vodi?

O: Silicijum karbid je nerastvorljiv u vodi. Međutim, rastvorljiv je u rastopljenim alkalijama (kao što su NaOH i KOH), kao i u rastopljenom gvožđu. Silicijum karbid se može smatrati organosilicijum jedinjenjem.

P: Može li silicijum karbid provoditi struju?

O: Da, ali pod određenim uslovima.
Silicijum karbid, u svom čistom obliku, ponaša se kao električni izolator. Međutim, uz kontrolirano dodavanje nečistoća ili doping agenasa, i budući da SiC ima neophodnu otpornost, može izraziti poluprovodna svojstva; drugim riječima, kao poluprovodnik, ne dozvoljava slobodnu-struju niti je potpuno odbija.

P: Odakle dobijamo silicijum karbid?

O: Silicijum karbid (SiC) ili karborund je sintetički abraziv proizveden fuzijom silicijum peska visokog{0}}kvaliteta i fino mlevenog ugljenika (naftnog koksa) u električnoj peći na visokoj temperaturi (1600–2500 stepeni).

P: Da li je silicijum karbid jači od dijamanta?

O: Silicijum karbid je tvrd sa Mohsovom tvrdoćom od 9,5, što je drugo posle najtvrđeg dijamanta na svetu. Osim toga, silicijum karbid ima odličnu toplotnu provodljivost. To je vrsta poluvodiča i može odoljeti oksidaciji na visokim temperaturama.

P: Na šta reaguje silicijum karbid?

O: SiC prah se može pomiješati sa ugljenikom i/ili silicijumskim prahom, oblikovati u oblike, a zatim reagovati na visokoj temperaturi kako bi se formirao samo-vezan (Si+C formira SiC da veže zrnca), nitridno vezan (silicijum reaguje sa N2 da bi se formirao Si3N4) ili povezan sa silicijumom (silikonski silikonski SiC).

P: Koje su različite vrste SiC kristala?

O: Kristalne strukture SiC-a su kubične, heksagonalne i romboedarske. Sistem označavanja koji se koristi za SiC označava broj slojeva u sekvenci atomskog slaganja i slovo koje predstavlja kristalnu strukturu politipa (C za kubni, H za heksagonalni i R za romboedarski).

P: Koja je razlika između alfa i beta silicijum karbida?

O: Ono što razlikuje dva oblika silicijum karbida je mikrokristalna struktura. Dok beta silicijum karbid ima kubičnu mikrokristalnu strukturu, alfa kristalni karbid ima sfernu mikrokristalnu strukturu.

Mi smo profesionalni proizvođači i dobavljači silicijum karbida u Kini, specijalizovani za pružanje visokokvalitetnih prilagođenih usluga. Srdačno vas pozdravljamo da kupite ili veleprodaju silicijum karbida na zalihama ovdje iz naše tvornice. Za konsultacije o cijeni, kontaktirajte nas. Feroalloy briket, Sic mali briketi, Silicijum