Силициев карбид

Zhen An: Водещ производител на силициев карбид в Китай

ZhenAn International Co., Limited. се намира в град Анянг, Китай, и има повече от 30 години опит и натрупване на технологии в металургичната индустрия.

В момента Zhenan работи с напълно автоматични и интелигентни производствени линии за металургични и метални материали, със стабилна годишна продукция и обем на продажбите от 150 000 метрични тона.

Нашата фабрика покрива площ от приблизително 30 000 квадратни метра, поддържайки стабилно и широко{2}}мащабно производство.

Гарантиране на качеството
Нашите инспектори по качеството стриктно контролират качеството на всяка връзка, за да гарантират, че всяка партида продукти отговаря на международните стандарти.

Добро обслужване
Zhenan има отличен и професионален екип, посветен на това да ви предостави високо-качествени материали и услуги за металургични продукти.

Персонализиране
Според изискванията на клиента, ние също така предоставяме персонализирани продукти от металургични материали със специални спецификации, форми и материали.

Бърза доставка
С огромен производствен капацитет ние гарантираме навременна доставка и транспорт до дестинацията за първи път.

Широка гама от приложения
Продуктите от металургични материали ZhenAn се използват широко в леене, производство на стомана, електричество, цветни метали, нефтохимикали, стъкло, строителни материали и други области и се изнасят в повече от 80 страни и региони по света.

Начало 12 3 4 Последната страница 1/4

Въвеждане на силициевия карбид

Силициевият карбид, известен още като SiC, е основен полупроводников материал, който се състои от чист силиций и чист въглерод. Можете да активирате SiC с азот или фосфор, за да образувате полупроводник тип n- или да го активирате с берилий, бор, алуминий или галий, за да образувате полупроводник от тип ap-. Докато съществуват много разновидности и чистота на силициевия карбид, полупроводниковият-качествен силициев карбид се появи за използване едва през последните няколко десетилетия.

Свойства на силициевия карбид

Здрава кристална структура
Силициевият карбид се състои от леки елементи, силиций (Si) и въглерод (C). Неговият основен градивен елемент е кристал от четири въглеродни атома, образуващи тетраедър, ковалентно свързан с единичен силициев атом в центъра. SiC също проявява полиморфизъм, тъй като съществува в различни фази и кристални структури

Висока твърдост
Силициевият карбид има рейтинг на твърдост по Моос 9, което го прави най-твърдият наличен материал след борния карбид (9,5) и диаманта (10). Именно това очевидно свойство прави SiC отличен избор на материал за механични уплътнения, лагери и режещи инструменти.

Устойчивост на високи-температури
Устойчивостта на силициевия карбид на висока температура и термичен шок е свойството, което позволява SiC да се използва в производството на огнеупорни тухли и други огнеупорни материали. Разлагането на силициевия карбид започва при 2000 градуса

Проводимост
Ако SiC се пречисти, поведението му се проявява като на електрически изолатор. Въпреки това, чрез управление на примесите, силициевите карбиди могат да проявят електрическите свойства на полупроводник. Например, въвеждането на различни количества алуминий чрез допиране ще доведе до полупроводник тип ap-. Обикновено SiC от промишлен-клас има чистота от около 98 до 99,5%. Обичайните примеси са алуминий, желязо, кислород и свободен въглерод

Химическа стабилност
Силициевият карбид е стабилно и химически инертно вещество с висока устойчивост на корозия, дори когато е изложен или кипен в киселини (солна, сярна или флуороводородна киселина) или основи (концентрирани натриеви хидроксиди). Установено е, че реагира в хлор, но само при температура от 900 градуса и повече. Силициевият карбид ще започне окислителна реакция във въздуха, когато температурата е приблизително 850 градуса, за да образува SiO2

Предимствата на силициевия карбид

Възможност за по-висока температура:SiC може да работи при много по-високи температури от силиция, често до 400 градуса C и потенциално до 800 градуса C, което позволява по-ефективни електронни устройства, които могат да се справят с екстремни условия без значително влошаване на производителността. Тази впечатляваща способност се дължи на високата топлопроводимост на SiC и ниската присъща концентрация на носители на заряд. Високата топлопроводимост означава, че един SiC транзистор може да използва много по-малък радиатор от еквивалентен силиконов чип или може да използва сравним радиатор и да понася много повече топлина. Ниската концентрация на носители на заряд при стайна температура означава, че SiC може да понесе по-голямо електрическо натоварване, преди термично освободените електрони да се добавят към присъщите носители на заряд, наводнявайки транзистора и заключвайки го в положение "включено" (проводящо състояние).

По-високо напрежение на пробив:SiC има пробивно напрежение приблизително осем пъти по-голямо от това на силиций (~300 kV/cm срещу 2400 kV/cm), което означава, че може да издържи на по-високи напрежения, преди да изпита непредсказуемо поведение на проводимост и потенциално катастрофална повреда.

По-малък форм фактор:Това предимство произтича от по-високото напрежение на пробив и топлопроводимост на SiC спрямо силиция. Ако силициевият и силициевият карбид транзистор са проектирани да издържат на едно и също напрежение на пробив, традиционният силициев транзистор ще трябва да бъде много по-голям от SiC транзистора. По-малкият SiC транзистор може да има едва 0,25-0,5% съпротивление при включване като по-големия силициев транзистор. Това свойство позволява проектирането на по-ефективни и компактни силови електронни системи с по-ниски загуби на мощност.

По-високи честоти на превключване:По-малкият форм-фактор на SiC транзисторите и последващата по-висока честота на превключване позволява проектиране на по-леки и по-евтини индуктори и кондензатори за използване в преобразувател на енергия като тези, използвани за зареждане на EV батерии.

Как се прави силициев карбид?

Най-простият метод за производство на силициев карбид включва топене на силициев пясък и въглерод, като въглища, при високи температури - до 2500 градуса по Целзий. По-тъмните, по-често срещани версии на силициевия карбид често включват примеси от желязо и въглерод, но чистите SiC кристали са безцветни и се образуват, когато силициевият карбид се сублимира при 2700 градуса по Целзий. Веднъж нагрети, тези кристали се отлагат върху графит при по-ниска температура в процес, известен като метода на Lely.

Метод на Lely

По време на този процес гранитен тигел се нагрява до много висока температура, обикновено чрез индукция, за сублимиране на прах от силициев карбид. Графитна пръчка с по-ниска температура се суспендира в газовата смес, което по своята същност позволява на чистия силициев карбид да се отложи и да образува кристали.

Химично отлагане на пари

Като алтернатива, производителите отглеждат кубичен SiC с помощта на химическо отлагане на пари, което обикновено се използва в процесите на синтез на базата на въглерод- и се използва в полупроводниковата индустрия. При този метод специализирана химическа смес от газове навлиза във вакуумна среда и се комбинира, преди да се отложи върху субстрат.
И двата метода за производство на пластини от силициев карбид изискват огромно количество енергия, оборудване и знания, за да бъдат успешни.

Какви са приложенията на силициевия карбид?

Силициев карбид, използван във военните бронирани брони
Силициевият карбид се използва за производството на броня с куршуми. Свойството на това съединение, което го прави подходящо за подобна цел, е неговата твърдост. Куршумите и други вредни предмети ще трябва да се борят с твърдите керамични блокове, които образува силициевият карбид. Куршумите не могат да пробият керамичните блокове.

Силициев карбид, използван в полупроводници
Силициевият карбид се превръща в полупроводник, когато към него се добавят добавки. Добавки като бор и алуминий, добавени към силициевия карбид, го превръщат в полупроводник тип ap-. От друга страна, добавките като азот и фосфор, добавени към силициевия карбид, го превръщат в полупроводник тип n-.

Силициев карбид, използван в абразиви
Силициевият карбид обикновено се използва като абразив поради твърдостта му. Използва се при производството на шлифовъчни дискове, режещи инструменти и шкурка. Абразивите от силициев карбид обикновено са по-евтини от други абразиви с подобно качество. Абразивите се използват за смилане на материали като стомана, алуминий, чугун и гума.

Силициев карбид, използван в електрически превозни средства
Силициевият карбид е по-добър избор пред силиция за захранване на електрически превозни средства. Електрическите превозни средства, задвижвани от силициев карбид, са високоефективни и рентабилни-.

Силициев карбид, използван в бижутата
Структурно подобен на диаманта, но по-лъскав, по-евтин, по-издръжлив и по-лек от диаманта, силициевият карбид е-заслужена алтернатива на диаманта в бижутерската индустрия.

Силициев карбид, използван в горивото
В допълнение към другите му приложения, силициевият карбид се използва като гориво. Използва се като гориво при производството на стомана и произвежда по-чиста стомана от повечето други горива. Освен това е по-евтино и по-екологично-гориво.

Силициев карбид, използван в светодиоди
Първият набор от -диоди, излъчващи светлина (LED), които трябваше да бъдат произведени, използваше технология от силициев карбид. Използва се за производството на сини, червени и жълти светодиоди. Светодиодите се използват в телевизори, дисплеи и компютри.

Сертификати

Често срещани проблеми със силициев карбид

Въпрос: Какви са приложенията на SiC в електронните устройства?

О: Силициевият карбид е полупроводник, който е идеално подходящ за захранващи приложения, благодарение преди всичко на способността си да издържа на високи напрежения, до десет пъти по-високи от тези, използвани със силиций. Полупроводниците на базата на силициев карбид предлагат по-висока топлопроводимост, по-висока подвижност на електрони и по-ниски загуби на мощност. SiC диодите и транзисторите също могат да работят при по-високи честоти и температури, без да се прави компромис с надеждността. Основните приложения на SiC устройства, като диоди на Шотки и FET/MOSFET транзистори, включват преобразуватели, инвертори, захранващи устройства, зарядни устройства за батерии и системи за управление на мотори.

Въпрос: Защо SiC преодолява Si в енергийните приложения?

О: Въпреки че е най-широко използваният полупроводник в електрониката, силицият започва да проявява някои ограничения, особено в-приложения с висока мощност. Съответен фактор в тези приложения е ширината на лентата или енергийната празнина, предлагана от полупроводника. Когато ширината на лентата е висока, електрониката, която използва, може да бъде по-малка, да работи по-бързо и по-надеждно. Той може също да работи при по-високи температури, напрежения и честоти в сравнение с други полупроводници. Докато силицийът има забранена лента от около 1,12 eV, силициевият карбид има почти три пъти по-голяма стойност от около 3,26 eV.

В: Кои примеси се използват за допиране на силициев карбид?

О: В чистата си форма силициевият карбид се държи като електрически изолатор. С контролирано добавяне на примеси или добавки SiC може да се държи като полупроводник. Полупроводник тип AP- може да се получи чрез допиране с алуминий, бор или галий, докато примесите от азот и фосфор водят до полупроводник тип N-. Силициевият карбид има способността да провежда електричество при някои условия, но не и при други, въз основа на фактори като напрежението или интензитета на инфрачервеното лъчение, видимата светлина и ултравиолетовите лъчи. За разлика от други материали, силициевият карбид е в състояние да контролира областите тип P- и N-тип, необходими за производството на устройства в широк диапазон. Поради тези причини SiC е материал, подходящ за захранващи устройства и способен да преодолее ограниченията, предлагани от силиция.

Въпрос: Как SiC полупроводниците могат да постигнат по-добро управление на топлината от силиция?

О: Друг важен параметър е топлопроводимостта, която е показател за това как полупроводникът е в състояние да разсейва топлината, която генерира. Ако полупроводникът не е в състояние ефективно да разсейва топлината, се въвежда ограничение за максималното работно напрежение и температура, които устройството може да издържи. Това е друга област, в която силициевият карбид превъзхожда силиция: топлопроводимостта на силициевия карбид е 1490 W/m-K, в сравнение със 150 W/m-K, предлагани от силиция.

Въпрос: Какви са суровините за силициевия карбид?

A: Основните суровини са SiO2 и C, които са направени да реагират при висока температура. Добавят се също стърготини и сол (понякога), така че стърготини да горят и да образуват пори, улеснявайки отделянето на отделените газове (при висока температура). Изпичането се извършва около 40 часа и след охлаждане се отстраняват страничните стени.

Въпрос: Как получавате силициев карбид?

О: Обикновено силициевият карбид се произвежда с помощта на процеса Acheson, който включва нагряване на силициев пясък и въглерод до високи температури в графитна съпротивителна пещ на Acheson. Може да се образува като фин прах или свързана маса, която трябва да бъде натрошена и смляна, преди да може да се използва като прахообразна суровина.

В: Трудно ли се произвежда силициев карбид?

О: Най-простият процес за производство на силициев карбид е да се комбинира силициев пясък и въглерод в графитна електрическа съпротивителна пещ на Acheson при висока температура, между 1600 градуса (2910 градуса F) и 2500 градуса (4530 градуса F).

Въпрос: Какви са основните приложения на силициевия карбид?

О: Силициевият карбид е много популярен абразив в модерния лапидар поради своята издръжливост и относително ниската цена на материала. Следователно е от решаващо значение за индустрията на изкуството. В производствената промишленост това съединение се използва заради своята твърдост в няколко процеса на абразивна обработка, като хонинговане, шлайфане, рязане с водна-струя и пясъкоструене.

Въпрос: Разтворим ли е силициевият карбид във вода?

О: Силициевият карбид е неразтворим във вода. Той обаче е разтворим в разтопени алкали (като NaOH и KOH), а също и в разтопено желязо. Силициевият карбид може да се разглежда като органосилициево съединение.

В: Може ли силициевият карбид да провежда електричество?

О: Да, но при определени условия.
Силициевият карбид в своята чиста форма се държи като електрически изолатор. Въпреки това, с контролирано добавяне на примеси или допинг агенти и тъй като SiC има необходимото съпротивление, той може да изрази свойства на полу-проводимост; с други думи, като полупроводник, той нито позволява свободно протичащ-ток, нито го отблъсква напълно.

Въпрос: Откъде получаваме силициев карбид?

О: Силициевият карбид (SiC) или карборундът е синтетичен абразив, произведен чрез сливане на високо-качествен силициев пясък и фино смлян въглерод (петролен кокс) в електрическа пещ при висока температура (1600–2500 градуса).

В: Силициевият карбид по-здрав ли е от диаманта?

О: Силициевият карбид е твърд с твърдост по Моос от 9,5, което е на второ място след най-твърдия диамант в света. В допълнение, силициевият карбид има отлична топлопроводимост. Това е вид полупроводник и може да устои на окисляване при висока температура.

Въпрос: С какво реагира силициевият карбид?

О: Прахът SiC може да се смеси с въглероден и/или силициев прах, да се формира във форми и след това да реагира при висока температура, за да се образува само-свързан (Si+C образува SiC за свързване на зърна), свързан с нитрид (силиций реагира с N2, за да образува Si3N4) или свързан със силиций (силиконизиран SiC) силициев карбид.

Въпрос: Какви са различните видове SiC кристали?

О: Кристалните структури на SiC са кубични, хексагонални и ромбоедрични. Системата за обозначения, използвана за SiC, показва броя на слоевете в последователността на атомно подреждане и буква, представляваща кристалната структура на политипа (C за кубична, H за шестоъгълна и R за ромбоедрична).

Въпрос: Каква е разликата между алфа и бета силициев карбид?

О: Това, което отличава двете форми на силициев карбид, е микрокристалната структура. Докато бета силициевият карбид има кубична микрокристална структура, алфа кристалният карбид има сферична микрокристална структура.

Ние сме професионални производители и доставчици на силициев карбид в Китай, специализирани в предоставянето на висококачествени персонализирани услуги. Горещо ви приветстваме да закупите или продадете на едро насипен силициев карбид на склад тук от нашата фабрика. За ценова консултация се свържете с нас. Материали за фризност, Феро силиций в центробежен леене, Феро силиций в хидро енергия