Карбид кремния
Чжэнь Ань: ведущий производитель карбида кремния в Китае
ZhenAn International Co., Limited. расположена в городе Аньян, Китай, и имеет более чем 30-летний опыт и накопление технологий в металлургической промышленности.
В настоящее время Zhenan управляет полностью автоматическими и интеллектуальными производственными линиями для металлургии и металлических материалов со стабильной годовой производительностью и объемом продаж 150 000 метрических тонн.
Наш завод занимает площадь около 30 000 квадратных метров и обеспечивает стабильное и крупномасштабное-производство.
Гарантия качества
Наши инспекторы качества строго контролируют качество каждого звена, чтобы гарантировать соответствие каждой партии продукции международным стандартам.
Хороший сервис
В Женане работает отличная профессиональная команда, которая готова предоставить вам высококачественные-материалы и услуги для металлургической продукции.
Кастомизация
В соответствии с требованиями клиентов мы также предоставляем индивидуальные изделия из металлургических материалов со специальными характеристиками, формами и материалами.
Быстрая доставка
Обладая огромными производственными мощностями, мы обеспечиваем своевременную доставку и транспортировку к месту назначения в кратчайшие сроки.
Широкий спектр применения
Продукция из металлургических материалов ZhenAn широко используется в литейном производстве, производстве стали, электричестве, цветных металлов, нефтехимии, стекле, строительных материалах и других областях и экспортируется в более чем 80 стран и регионов мира.
Введение карбида кремния
Карбид кремния, также известный как SiC, представляет собой базовый материал полупроводника, состоящий из чистого кремния и чистого углерода. Вы можете легировать SiC азотом или фосфором, чтобы получить полупроводник типа n-, или легировать его бериллием, бором, алюминием или галлием, чтобы получить полупроводник типа ap-. Хотя существует множество разновидностей и степеней чистоты карбида кремния, карбид кремния полупроводникового-качества стал использоваться только в последние несколько десятилетий.
Прочная кристаллическая структура
Карбид кремния состоит из легких элементов кремния (Si) и углерода (C). Его основным строительным блоком является кристалл из четырех атомов углерода, образующих тетраэдр, ковалентно связанных с одним атомом кремния в центре. SiC также демонстрирует полиморфизм, поскольку он существует в разных фазах и кристаллических структурах.
Высокая твердость
Карбид кремния имеет твердость 9 по шкале Мооса, что делает его самым твердым доступным материалом после карбида бора (9,5) и алмаза (10). Именно это очевидное свойство делает карбид кремния отличным выбором материала для механических уплотнений, подшипников и режущих инструментов.
Устойчивость к высоким-температурам
Устойчивость карбида кремния к высоким температурам и тепловым ударам — это свойство, позволяющее использовать SiC в производстве шамотного кирпича и других огнеупорных материалов. Разложение карбида кремния начинается при температуре 2000 градусов.
Проводимость
Если SiC очищен, его поведение напоминает электрический изолятор. Однако, контролируя примеси, карбиды кремния могут проявлять электрические свойства полупроводника. Например, введение различных количеств алюминия путем легирования приведет к получению полупроводника типа ap-. Обычно карбид кремния промышленного-класса имеет чистоту от 98 до 99,5 %. Обычными примесями являются алюминий, железо, кислород и свободный углерод.
Химическая стабильность
Карбид кремния — стабильное и химически инертное вещество с высокой коррозионной стойкостью даже при воздействии или кипячении в кислотах (соляная, серная или плавиковая кислота) или основаниях (концентрированные гидроксиды натрия). Установлено, что он реагирует с хлором, но только при температуре 900 градусов и выше. Карбид кремния начнет реакцию окисления на воздухе при температуре около 850 градусов с образованием SiO2.
Преимущества карбида кремния
Возможность более высоких температур:Карбид кремния может работать при гораздо более высоких температурах, чем кремний, часто до 400 градусов Цельсия, а потенциально и до 800 градусов Цельсия, что позволяет создавать более эффективные электронные устройства, способные работать в экстремальных условиях без значительного снижения производительности. Такая впечатляющая способность обусловлена высокой теплопроводностью SiC и низкой собственной концентрацией носителей заряда. Высокая теплопроводность означает, что SiC-транзистор может использовать радиатор гораздо меньшего размера, чем эквивалентный кремниевый чип, или может использовать сопоставимый радиатор и выдерживать гораздо больше тепла. Низкая концентрация носителей заряда при комнатной температуре означает, что SiC может выдерживать большую электрическую нагрузку, прежде чем термически освобожденные электроны добавятся к собственным носителям заряда, заполняя транзистор и фиксируя его во включенном положении (проводящем состоянии).
Более высокое напряжение пробоя:У SiC напряжение пробоя примерно в восемь раз выше, чем у кремния (~300 кВ/см против 2400 кВ/см), а это означает, что он может выдерживать более высокие напряжения, прежде чем произойдет непредсказуемое поведение проводимости и потенциально катастрофический отказ.
Меньший форм-фактор:Это преимущество следует из более высокого напряжения пробоя и теплопроводности SiC по сравнению с кремнием. Если бы кремниевый и карбидокремниевый транзисторы были спроектированы так, чтобы выдерживать одинаковое напряжение пробоя, традиционный кремниевый транзистор должен был бы быть намного больше, чем SiC-транзистор. Меньший SiC-транзистор может иметь всего лишь 0,25–0,5% сопротивления «включенного» состояния, чем более крупный кремниевый транзистор. Это свойство позволяет создавать более эффективные и компактные силовые электронные системы с меньшими потерями мощности.
Более высокие частоты переключения:Меньший форм-фактор SiC-транзисторов и, как следствие, более высокая частота переключения позволяют разрабатывать более легкие и менее дорогие катушки индуктивности и конденсаторы для использования в преобразователях мощности, подобных тем, которые используются для зарядки аккумуляторов электромобилей.
Как производится карбид кремния?
Самый простой метод производства карбида кремния включает плавление кварцевого песка и углерода, например угля, при высоких температурах — до 2500 градусов Цельсия. Более темные и распространенные версии карбида кремния часто содержат примеси железа и углерода, но чистые кристаллы SiC бесцветны и образуются, когда карбид кремния сублимируется при температуре 2700 градусов Цельсия. После нагрева эти кристаллы осаждаются на графит при более низкой температуре в процессе, известном как метод Лели.
Метод Лели
Во время этого процесса гранитный тигель нагревается до очень высокой температуры, обычно посредством индукции, для сублимации порошка карбида кремния. Графитовый стержень с более низкой температурой подвешивается в газовой смеси, что по своей сути позволяет чистому карбиду кремния осаждаться и образовывать кристаллы.
Химическое осаждение из паровой фазы
Альтернативно производители выращивают кубический SiC, используя химическое осаждение из паровой фазы, которое обычно используется в процессах синтеза на основе углерода-и в полупроводниковой промышленности. В этом методе специализированная химическая смесь газов попадает в вакуум и объединяется перед нанесением на подложку.
Оба метода производства пластин карбида кремния требуют огромного количества энергии, оборудования и знаний для достижения успеха.
Каково использование карбида кремния?
Карбид кремния, используемый в военной противопульной броне
Карбид кремния используется для изготовления противопульной брони. Свойством этого соединения, позволяющим применять его для таких целей, является его твердость. Пулям и другим опасным предметам придется сражаться с твердыми керамическими блоками, образуемыми карбидом кремния. Пули не могут пробить керамические блоки.
Карбид кремния, используемый в полупроводниках
Карбид кремния становится полупроводником, когда к нему добавляются легирующие примеси. Примеси, такие как бор и алюминий, добавленные в карбид кремния, превращают его в полупроводник ар-типа. С другой стороны, примеси, такие как азот и фосфор, добавленные к карбиду кремния, превращают его в полупроводник n--типа.
Карбид кремния, используемый в абразивах
Карбид кремния обычно используется в качестве абразива из-за его твердости. Его используют при производстве шлифовальных кругов, режущих инструментов и наждачной бумаги. Абразивы из карбида кремния обычно дешевле других абразивов аналогичного качества. Абразивы используются для шлифования таких материалов, как сталь, алюминий, чугун и резина.
Карбид кремния, используемый в электромобилях
Карбид кремния является лучшим выбором по сравнению с кремнием для питания электромобилей. Электромобили, работающие на карбиде кремния, высокоэффективны и-экономичны.
Карбид кремния, используемый в ювелирных изделиях
Карбид кремния, структурно похожий на алмаз, но более блестящий, дешевый, долговечный и легкий, чем алмаз, является-заслуженной альтернативой алмазу в ювелирной промышленности.
Карбид кремния, используемый в топливе
Помимо других применений, карбид кремния используется в качестве топлива. Он используется в качестве топлива при производстве стали и дает более чистую сталь, чем большинство других видов топлива. Это также более дешевое и экологически-безопасное топливо.
Карбид кремния, используемый в светодиодах
В первом наборе светодиодов-излучающих диодов (LED) использовалась технология карбида кремния. Его использовали для изготовления синих, красных и желтых светодиодов. Светодиоды используются в телевизорах, дисплеях и компьютерах.
Сертификаты
