Siliciumcarbide is een uitstekend materiaal dat de toekomst van diverse industrieën verandert. Bent u geïnteresseerd in dit materiaal? Lees verder en leer alles over siliciumcarbide.
Snelle links
- Inleiding tot siliciumcarbide
- Siliciumcarbide productieproces
- Prestatiekenmerken van siliciumcarbide
- Vergelijking van siliciumcarbide met andere materialen
- Toepassingen van siliciumcarbide
- Toekomstige vooruitzichten en markttrends van siliciumcarbidematerialen
- Koopgids voor siliciumcarbide
Als je geen tijd hebt om veel tekst te lezen, hebben we een aantal veelgestelde vragen van gebruikers voor je verzameld. In de hoop je zo snel mogelijk te helpen!
Inleiding tot siliciumcarbide
Definitie en chemische structuur
De chemische formule van siliciumcarbide is SiC, dat bestaat uit een siliciumatoom en een koolstofatoom die nauwkeurig aan elkaar verbonden zijn. Siliciumcarbide wordt ook wel "zwarte diamant" genoemd. Het is een materiaal met een ultrahoge hardheid en een hoge thermische geleidbaarheid.
Historische ontdekking en ontwikkeling
Ben je benieuwd hoe siliciumcarbide is ontdekt? In 1891 ontdekte de Amerikaanse uitvinder Acheson bij toeval siliciumcarbide toen hij in het laboratorium diamanten probeerde te maken.
Sinds de ontdekking heeft siliciumcarbide een belangrijke transformatie ondergaan, van een eenvoudig slijpmateriaal tot een hightech halfgeleidermateriaal. Met de voortdurende verbetering van de productietechnologie breidt het toepassingsgebied van siliciumcarbide zich ook uit.
Natuurlijk en synthetisch siliciumcarbide
U vraagt zich misschien af of siliciumcarbide in de natuur voorkomt? Het antwoord is ja. Natuurlijk siliciumcarbide wordt voornamelijk gevonden in het zeldzame mineraal moissaniet, maar de inhoud is erg klein. Momenteel wordt 99% van het siliciumcarbide dat u op de markt ziet, kunstmatig gesynthetiseerd, wat een stabiel aanvoerkanaal voor siliciumcarbide vormt.
Siliciumcarbide productieproces
Traditionele productiemethoden
Lely-methode
Bent u benieuwd hoe siliciumcarbide met een hoge zuiverheidsgraad wordt geproduceerd? De Lely-methode is een van de meest klassieke productiemethoden.
1. Verwarm het siliciumcarbidepoeder tot 2700℃
2. Sublimeer grafiet in een smeltkroes
3. Kristalliseren op een grafietstaaf bij een lagere temperatuur
De zuiverheid van de met deze methode verkregen siliciumcarbidekristallen is zeer hoog, maar de kosten zijn ook hoog.
Chemische dampdepositie (CVD)
CVD is de meest gebruikte methode voor het bereiden van siliciumcarbide voor halfgeleiders.
1. Breng een speciaal gasmengsel in een vacuümomgeving
2. Laat het gas chemisch reageren op het substraatoppervlak
3. Vorm een hoogwaardige siliciumcarbidefilm
Met deze methode kan het groeiproces van siliciumcarbide nauwkeurig worden gecontroleerd en is het zeer geschikt voor grootschalige productie.
Moderne productietechnologie
Met de vooruitgang van moderne wetenschap en technologie zijn traditionele processen verbeterd, zijn de productiekosten sterk verlaagd en is de kwaliteit van het verkregen siliciumcarbide verbeterd. De belangrijkste verbeteringen zijn op twee vlakken te vinden.
1. Gebruik een verbeterd temperatuurregelsysteem
De temperatuur kan nauwkeurig zijn tot op 1°C, wat nauwkeuriger is;
Er kan gebruik worden gemaakt van temperatuurgradiëntregeling met meerdere segmenten, wat efficiënter en redelijker is;
Dankzij realtime temperatuurdetectie en feedback kan worden gegarandeerd dat het kristalgroeiproces gelijkmatiger en stabieler verloopt.
2. Introduceer intelligente automatiseringsregeling
Gebruik AI om de productiecontrole te ondersteunen
Gebruik robots voor het trekken van kristallen
Na ervaringstests door veel fabrikanten is de productie-efficiëntie met 300% toegenomen en is het defectpercentage met 50% afgenomen vergeleken met traditionele processen
3. Nieuwe groeitechnologie
Fysisch damptransport (PVT)
Continue sublimatiemethode
Verbeterde Lely-methode
Dankzij de verbetering van moderne technologie kunt u siliciumcarbide van hogere kwaliteit tegen een gunstigere prijs krijgen. Tot nu toe zijn de productiekosten op de markt met 40% gedaald ten opzichte van 5 jaar geleden, en is de kwaliteit verdubbeld!
Kwaliteitscontrole en normen
Kwaliteitscontrole is cruciaal in het productieproces. Bent u benieuwd welke soort siliciumcarbide goed is? Welke kwaliteitscontrole ondergaat hoogwaardig siliciumcarbide tijdens het productieproces?
Inspectie van de kristalkwaliteit
Röntgendiffractieanalyse;
Microscopische observatie van kristaloriëntatie;
Uit de resultaten van de dislocatiedichtheidstest blijkt dat de defectdichtheid kleiner moet zijn dan 1/cm2
Zuiverheidstest
Analyse van chemische samenstelling;
Test op onzuiverheidsgehalte;
Atomaire spectrumanalyse. Als het siliciumcarbide van halfgeleiderkwaliteit is, moet de zuiverheid 99,9999% bereiken.
Prestatieverificatie
Doorslagspanningstest
Dragermobiliteitstest
Test of de thermische geleidbaarheid voldoet aan de norm
Internationale standaardcertificering
SEMI-standaard
JEDEC-certificering
ISO 9001 kwaliteitssysteem om de productkwaliteit te waarborgen
Dankzij deze strenge kwaliteitsborging kunt u er zeker van zijn dat het siliciumcarbide dat u ontvangt van hoge kwaliteit is. Wist u dat hoogwaardige siliciumcarbideproducten pas op de markt komen nadat ze alle tests hebben doorstaan?
Prestatiekenmerken van siliciumcarbide
Mechanische sterkte
Siliciumcarbide is na diamant de hardste soort materiaal en is daarom erg hard. Daarom vindt u het in uiteenlopende snijgereedschappen.
- Mohs-hardheid 9,5
- Druksterkte 2900MPa
- Buigsterkte 550 MPa
Thermische geleidbaarheid
Siliciumcarbide functioneert ook goed als warmteafvoermateriaal en is een effectief materiaal voor het afvoeren van warmte van elektronische apparaten.
- Thermische geleidbaarheid 120-270 W/mK
- Thermische uitzettingscoëfficiënt 4,0×10^-6/°C
Elektrische eigenschappen
Siliciumcarbide is ook een uitstekend halfgeleidermateriaal met unieke voordelen.
- Hoge doorslagspanning (10 keer die van silicium)
- Lage weerstand
- Hoogfrequente werkcapaciteit
Chemische stabiliteit
Siliciumcarbide is chemisch gezien zeer stabiel en corrodeert niet snel. Hierdoor is het zeer geschikt voor bepaalde chemische toepassingen.
- Corrosiebestendigheid tegen zuur en alkali
- Sterke oxidatiebestendigheid
- Goede chemische inertheid
Corrosiebestendigheid
In zware omstandigheden presteert siliciumcarbide nog steeds goed. Het heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en een lange levensduur.
- Corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen
- Chemische corrosiebestendigheid
- Sterke slijtvastheid
Halfgeleidereigenschappen
Door doping kun je verschillende soorten halfgeleiders krijgen:
- N-type: gedoteerd met stikstof of fosfor
- P-type: gedoteerd met boor of aluminium
Vergelijking van siliciumcarbide met andere materialen
Siliciumcarbide versus silicium
Vergeleken met traditionele siliciummaterialen heeft siliciumcarbide de volgende voordelen:
Drie keer de bandgapbreedte
10 keer hogere doorslagspanning
Hogere bedrijfstemperatuur
Siliciumcarbide heeft eveneens nadelen:
productiekosten zijn 3-5 keer hoger;
de waferdefectpercentages zijn hoger;
verwerkingstechnologie is ingewikkelder
Siliciumcarbide versus aluminiumoxide
Vergeleken met aluminiumoxide, dat ook een keramisch materiaal is, heeft het de volgende voordelen:
Hogere thermische geleidbaarheid
Betere elektrische geleiding
Sterkere hoge temperatuurbestendigheid
Vergeleken met aluminiumoxide heeft siliciumcarbide de volgende nadelen:
Hogere kosten
Moeilijker te verwerken
Strengere eisen aan het productieproces
Meer informatie: Siliciumcarbide versus aluminiumoxide
Siliciumcarbide versus galliumnitride
Vergeleken met galliumnitride heeft siliciumcarbide de volgende voordelen:
Betere warmteafvoerprestaties
Meer volwassen technologie
Hogere betrouwbaarheid
Ter vergelijking: de nadelen van siliciumcarbide zijn:
Slechte prestaties bij hoge frequenties
Groter volume
Toepassingen van siliciumcarbide
Traditionele industriële toepassingen
Traditionele toepassingen hebben een solide basis gelegd voor siliciumcarbide. Wist u dat er jaarlijks meer dan 60% siliciumcarbide in deze traditionele sectoren wordt gebruikt? Of het nu gaat om snijgereedschappen, vuurvaste materialen of auto-onderdelen, siliciumcarbide is dankzij zijn uitstekende prestaties en duurzaamheid in veel gangbare toepassingen in het dagelijks leven te vinden.
Schuurmiddelen en snijgereedschappen
In traditionele industriële toepassingen is siliciumcarbide het meest gebruikte materiaal op het gebied van schuurmiddelen. Jaarlijks wordt 40% van 's werelds siliciumcarbide gebruikt voor de productie van schuurmiddelen. Het heeft een hoge hardheid en scherpe snijkanten. Het is een onmisbaar materiaal in de slijp- en snij-industrie. Als u een geschikt snijgereedschap kiest, is siliciumcarbide het materiaal waaraan u prioriteit kunt geven!
- Productie van schuurpapier
Zwart siliciumcarbide is geschikt voor het slijpen van harde materialen zoals glas, keramiek en andere materialen
Groen siliciumcarbide is geschikt voor precisiepolijsten om een perfecte oppervlakteafwerking te creëren
- Productie van schuurgereedschappen
Fabricage van slijpschijven en -schijven
Hoogprecisie slijpgereedschappen
- Zandstralen
Oppervlaktebehandeling van hard metaal
Bewerking van hardsteenoppervlakken
Refractaire materialen
Siliciumcarbide heeft een uitstekende hogetemperatuurbestendigheid. Veel industrieën die met hoge temperaturen werken, kunnen niet zonder siliciumcarbide. Volgens empirische statistieken is de levensduur van siliciumcarbide drie keer zo lang als die van gewone vuurvaste materialen. Het kan u effectief helpen kosten te besparen.
- Metallurgische industrie
Hoogovenbekleding
Smeltkroes
Vuurvaste stenen
- Warmtebehandelingsapparatuur
Gloeiovenonderdelen
Hoge temperatuur ovenbuizen
- Verwarmingselementen
Ovencomponenten
Accessoires voor rolovens
Onderdelen van sinterovens
Auto-onderdelen
Veel eigenschappen van siliciumcarbide voldoen aan de eisen van moderne auto's en worden veel gebruikt als belangrijke auto-onderdelen. Het gebruik van siliciumcarbide als onderdeel kan de levensduur met ongeveer 50% verlengen.
- Remsysteem
Remblokmateriaal
Remschijfcoating
Koppelingsplaat
- Motoronderdelen
Mechanische afdichtingen
Lagermaterialen
Zuigerveren
- Transmissiesysteem
Tandwielcoating
Versnellingsbakcomponenten
Sieraden en decoratief gebruik
Je zou misschien niet denken dat siliciumcarbide ook gebruikt kan worden als kunstmatige edelsteen als vervanger van diamant. De prijs is slechts 1/10 van die van diamant, maar de hardheid komt dicht in de buurt van die van diamant. Het is in sommige toepassingen een goedkope vervanger voor diamant.
- Kunstmatige edelstenen
Moissanite sieraden
Snijden en verwerken
Oppervlaktebehandeling
- Hoogwaardige decoraties
Wijzerplaten
Sieraden inlegwerk
Kunstproductie
Geavanceerde technologische toepassingen
Geavanceerde technologische toepassingen
Naast traditionele industrieën kan siliciumcarbide ook worden gebruikt in geavanceerde technologische sectoren, zoals de halfgeleiderindustrie, elektrische voertuigen, de militaire lucht- en ruimtevaart, enz. Siliciumcarbide ontwikkelt zich razendsnel in deze industrieën, met een jaarlijkse marktgroei van meer dan 35%. Profiteert uw branche ook van siliciumcarbidetechnologie? Hieronder geven we u een uitgebreide introductie tot de toepassingen en voordelen van siliciumcarbide in deze industrieën.
Halfgeleiderindustrie
Wist je dat? Siliciumcarbide verandert stilletjes de hele halfgeleiderindustrie.
Vermogenselektronica - een nieuwe generatie vermogensapparaten:
- Vermogen MOSFET
Doorslagspanning overschrijdt 10 kV
Geleidingsverlies verminderd door 50%
Schakelfrequentie 10 keer verhoogd
- Schottky-diode
Kleine omgekeerde lekstroom
Snelle schakelsnelheid
Goede temperatuurstabiliteit
- Vermogensmodule
Volume verminderd met 300%
Efficiëntie verhoogd met 30%
Uitstekende warmteafvoerprestaties
Elektronica met hoge temperaturen: de beste keuze voor extreme omgevingen:
- Lucht- en ruimtevaart
Motorregelsystemen
Vluchtcontrollers
Sensormodules
- Industriële toepassingen
Diepe boorputapparatuur
Hoge temperatuursensoren
Regeling van industriële ovens, de bedrijfstemperatuur kan oplopen tot 400℃ en de levensduur is 3 keer langer dan die van traditionele apparaten.
De elektrische autorevolutie
Energieomzettingssysteem - effectief de prestaties van elektrische voertuigen verbeteren:
- Hoofdaandrijving omvormer
Efficiëntie verhoogd naar 99%
Volume verminderd met 60%
Gewicht verminderd met 50%
- DC-DC-omvormer
Vermogensdichtheid verdubbeld
Warmteproductie gehalveerd
Betrouwbaarheid verbeterd
- Ingebouwde lader
Laadsnelheid verhoogd met 40%
Geminiaturiseerd ontwerp
Geoptimaliseerde warmteafvoer
Batterijbeheer - intelligent beheersysteem:
- Batterijbescherming
Overlaadbeveiliging
Overontladingsbeveiliging
Temperatuurbewaking
- Energieoptimalisatie
Gebalanceerd opladen
Efficiëntieverbetering
Levensverlenging
Hernieuwbare energie
Zonne-omvormer - de kern van fotovoltaïsche energieopwekking:
- Netgekoppeld systeem
Conversie-efficiëntie 99%
Volumevermindering 50%
Geoptimaliseerde warmteafvoerprestaties
- Off-grid systeem
Verbeterde stabiliteit
Lagere onderhoudskosten
Verlengde levensduur
Windenergieopwekking — toepassing met hoog vermogen:
- Omvormer
Verhoogde vermogensdichtheid
Verbeterde betrouwbaarheid
Geoptimaliseerde efficiëntie
- Netgekoppelde apparatuur
Goede aanpasbaarheid aan het net
Laag harmonisch gehalte
Hoge regelnauwkeurigheid
Militair en Luchtvaart
Pantsersystemen — Een nieuwe generatie bescherming:
- Lichtgewicht pantser
40% aansteker
Verbeterde bescherming
Kosteneffectief
- Samengesteld pantser
Meerlaagse bescherming
Sterke slagvastheid
Eenvoudig onderhoud
Toekomstige vooruitzichten en markttrends van siliciumcarbidematerialen
Als uitstekend geavanceerd materiaal heeft siliciumcarbide een groot potentieel en waarde getoond in steeds meer sectoren. Of het nu gaat om 5G en nieuwe energie, of om milieudoelstellingen of innovatie in het productieproces, siliciumcarbide luidt een gouden periode van ontwikkeling in. We zullen de toekomstige ontwikkelingsvooruitzichten en markttrends vanuit meerdere invalshoeken voor u analyseren en bespreken.
Opkomende toepassingen
Siliciumcarbide onderzoekt voortdurend nieuwe toepassingen in opkomende sectoren en de diverse voordelen ervan worden door veel hightechbedrijven erkend. Volgens marktonderzoeksinstellingen zal de markt voor siliciumcarbide in 2025 de grens van $5 miljard US dollar overschrijden. Als deze kans wordt gegrepen, zal het een belangrijke drijvende kracht worden voor veel industrieën.
6G-communicatieapparatuur:
De hoge frequentie- en vermogensprestaties van siliciumcarbide zijn zeer geschikt voor kerncomponenten van 6G-basisstations. Het is een van de ideale materialen en kan hogere snelheden en een lagere latentie opleveren.
Slim elektriciteitsnet:
In toepassingen op het gebied van vermogenselektronica verminderen siliciumcarbide-apparaten op effectieve wijze energieverlies en verbeteren ze de efficiëntie en stabiliteit van energiesystemen, wat de popularisering van slimme netwerken aanzienlijk bevordert.
Quantum computing:
Verwacht wordt dat SiC-kristallen in de toekomst een populair onderzoeksmateriaal zullen worden op het gebied van quantum computing vanwege hun buitengewone potentieel voor toepassingen in quantum dots en spinqubits.
Marktgroeiprognose
Siliciumcarbide laat een ongekend sterke groei zien in de markt. Hieronder vindt u de gegevens die we ter referentie hebben verzameld:
Het samengestelde jaarlijkse groeipercentage (CAGR) bedraagt 35%: de vraag neemt toe, vooral in sectoren zoals vermogenselektronica, auto's en nieuwe energie.
Markt voor elektrische voertuigen: Siliciumcarbide-apparaten kunnen zorgen voor een aanzienlijke energie-efficiëntie en duurzaamheid voor elektrische voertuigen. Het marktaandeel ervan zal naar verwachting in de komende vijf jaar verdubbelen.
Vraag naar nieuwe energie: Met de ontwikkeling van nieuwe energie neemt de vraag naar zeer efficiënte energieomzettingsapparaten in apparatuur voor wind- en zonne-energieopwekking toe. Dit heeft de popularisering van siliciumcarbide bevorderd, kansen gecreëerd voor investeerders en de positie van siliciumcarbidematerialen in opkomende technologieën verder versterkt.
Onderzoek en ontwikkeling
Innovatie is de belangrijkste drijvende kracht achter de ontwikkeling van siliciumcarbide. Wereldwijd blijft onderzoek en ontwikkeling toenemen, met name op de volgende gebieden:
Nieuwe productieprocessen, zoals de goedkope, grootschalige groeitechnologie van enkelkristalsiliciumcarbide, die de grootschalige toepassing van siliciumcarbidematerialen kan bevorderen.
Verbeterde materiaalprestaties: optimalisatie van de nanostructuur en verbeteringen in het doteringsproces kunnen de stabiliteit van siliciumcarbide in extreme omgevingen, zoals hoge temperaturen en hoge druk, verder verbeteren.
De kosten blijven dalen: dankzij de voortdurende verbetering van de productietechnologie dalen de productiekosten van siliciumcarbide elk jaar. Dit biedt een solide basis voor uitgebreidere commerciële toepassingen.
Milieu-impact
Siliciumcarbide is een relatief groen materiaal en van groot belang voor de wereldwijde groene ontwikkeling. Als u een milieuactivist bent, zijn de volgende gegevens wat u wilt zien:
Verminder energieverlies dankzij 30%: Vergeleken met traditionele materialen op siliciumbasis hebben sommige apparaten van siliciumcarbide grotere voordelen op het gebied van energieomzettingsefficiëntie.
Verminder de CO2-uitstoot met 40%: siliciumcarbide vermindert de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk door toepassing in elektrische voertuigen, slimme netwerken en andere gebieden.
Verbeter de benutting van hulpbronnen: De hoge efficiëntie van siliciumcarbide kan de benutting van hulpbronnen per eenheid apparatuur verbeteren en kosten besparen. Hierdoor is siliciumcarbide een belangrijke drijvende kracht voor het wereldwijde doel van koolstofneutraliteit.
Kostenanalyse en economische voordelen
Siliciumcarbide biedt niet alleen uitstekende technische prestaties, maar heeft ook een aanzienlijk economisch voordeel. Dit is de ervaring die een bedrijf heeft opgedaan na het gebruik van siliciumcarbide-apparaten:
De levensduur van apparatuur wordt verlengd door 50%: De duurzaamheid van siliciumcarbide zorgt ervoor dat apparatuur veel minder vaak vervangen hoeft te worden.
De bedrijfskosten van de 25% zijn lager: Door de vermindering van energieverlies en de verbetering van de efficiëntie worden de totale bedrijfskosten van de apparatuur verlaagd.
Siliciumcarbidematerialen bieden niet alleen uitstekende technische prestaties, maar hebben ook aanzienlijke economische voordelen.
Het systeemrendement wordt verbeterd door de 35%: Of het nu gaat om krachtoverbrenging of industriële automatisering, siliciumcarbidematerialen kunnen het rendement van het systeem aanzienlijk verbeteren.
Koopgids voor siliciumcarbide
Om u te helpen bij het kiezen van de meest geschikte siliciumcarbideproducten voor uw branche, hebben wij voor u een uitgebreid inkoopoverzicht samengesteld, van selectienormen tot kwaliteitscertificering. Zo kunt u zelf het meest geschikte product kiezen.
Selectiecriteria
Bij de aanschaf van siliciumcarbideproducten kunt u letten op de volgende kernnormen.
Vereisten voor zuiverheidsgraad:
Hoge zuiverheid (>99%), geschikt voor hightechsectoren zoals halfgeleiders en elektronica.
Gemiddelde en lage zuiverheid, voornamelijk gebruikt in industriële toepassingen zoals vuurvaste materialen en schuurmiddelen.
Werktemperatuurbereik:
U moet het meest geschikte hittebestendige siliciumcarbideproduct kiezen op basis van uw specifieke toepassing.
Industriële verwarmingsapparatuur moet bestand zijn tegen temperaturen tot 2000℃.
Auto's en elektronische apparatuur hebben behoefte aan de stabiliteit van frequente omschakeling tussen hoge temperatuur en normale temperatuur.
Toepassingsscenario-matching:
U moet ook de materiaalvorm van siliciumcarbide kiezen op basis van het specifieke toepassingsscenario, bijvoorbeeld:
Schuurmiddel: korrelig siliciumcarbide.
Refractair materiaal: blok- of baksteenvormig siliciumcarbidekeramiek.
Halfgeleider: hoogzuiver enkelkristal siliciumcarbide.
Kwaliteitsnormen
Hoogwaardige siliciumcarbideproducten moeten voldoen aan de volgende industrienormcertificeringen, waarnaar u kunt verwijzen:
ISO 9001-certificering: geeft aan dat de leverancier over een kwaliteitsmanagementsysteem beschikt om te waarborgen dat het productieproces beheersbaar is.
Automotive AEC-Q101: garandeert de betrouwbaarheid van siliciumcarbideproducten in de automobielsector. Deze norm is geschikt voor elektrische voertuigen en andere veeleisende omgevingen.
Normen voor materiaalspecificaties: zoals ASTM-normen of interne bedrijfsnormen om ervoor te zorgen dat de prestaties van siliciumcarbide aan de verwachtingen voldoen.
Kostenoverwegingen
De kostprijs is een van de belangrijkste factoren waar consumenten zich zorgen over maken. Als beslisser moet je niet alleen letten op de initiële prijs van het product, maar ook rekening houden met de volgende factoren:
Initiële aankoopkosten:
Kies de juiste productkwaliteit op basis van uw budget (bijvoorbeeld siliciumcarbide met een hoge zuiverheidsgraad is duurder, terwijl u bij gewone toepassingen siliciumcarbide met een gemiddelde zuiverheidsgraad kunt gebruiken, wat kosteneffectiever is).
Levenscyclus:
Hoogwaardig siliciumcarbide heeft een langere levensduur, waardoor u het vervangingsinterval aanzienlijk kunt verlagen.
Door producten met een lange levensduur te gebruiken, verlaagt u uw kosten in zekere mate.
Onderhoudskosten:
Siliciumcarbide kan na langdurig gebruik in verschillende mate slijten. Als u kiest voor siliciumcarbideproducten met een goede slijtvastheid, kunt u de onderhoudskosten aanzienlijk verlagen.
Hoogwaardige siliciumcarbideproducten hebben een betere stabiliteit bij hoge temperaturen en hoge druk, waardoor onverwachte verliezen kunnen worden beperkt.
Samenvatten
Na het lezen van dit artikel heeft u een goed begrip van siliciumcarbide, van de prestaties en toepassingen tot de aankoop ervan. Ik hoop dat deze uitgebreide gids u kan helpen.
Veelgestelde vragen.
1. Wat is harder: siliciumcarbide of aluminiumoxide?
Siliciumcarbide is harder, met een Mohs-hardheid van 9,5, terwijl aluminiumoxide een Mohs-hardheid van 9,0 heeft. Siliciumcarbide is echter duurder en aluminiumoxide is de eerste keuze voor sommige slijptoepassingen met een lage hardheid.
Aanbevolen artikelen om meer te leren: Siliciumcarbide versus aluminiumoxide
2. Welke materialen kun je schuren met siliciumcarbide schuurpapier?
Siliciumcarbide schuurpapier is geschikt voor een breed scala aan materialen:
Harde materialen: glas, steen, keramiek, legeringen
Non-ferrometalen: aluminium, messing, koper
Moderne composietmaterialen: glasvezel, koolstofvezel
Afwerking tussen de lagen: verf, vernis
3. Hoe geleidend is siliciumcarbide?
De geleidbaarheid van siliciumcarbide verandert met doping en temperatuur:
Intrinsieke geleidbaarheid: semi-isolerend
N-type doping: 600-800 S/cm
P-type doping: 300-500 S/cm
Temperatuurcoëfficiënt: positief (geleidbaarheid neemt toe bij toenemende temperatuur)
4. Wat is het smeltpunt van siliciumcarbide?
Siliciumcarbide smelt niet, maar het ontleedt:
Ontledingstemperatuur: 2730°C (4946°F)
Sublimatietemperatuur: 1800°C (3272°F)
Gebruikt limiettemperatuur: 1600°C (2912°F)
5. Wat is de dichtheid van siliciumcarbidekristal?
Zuiver SiC: 3,21 g/cm³
Commerciële kwaliteit: 3,10-3,25 g/cm³
Gesinterd SiC: 2,98-3,15 g/cm³
Voor lichtgewichttoepassingen kan een lagere dichtheid de voorkeur hebben
6. Wat zijn de meest voorkomende toepassingen van siliciumcarbide in het dagelijks leven?
Siliciumcarbide wordt in het dagelijks leven op de volgende manieren gebruikt:
Keuken: antiaanbaklaag voor kookgerei
Automobiel: remblokken en koppelingsplaten
Onderhoud van het huis: schuurpapier en slijpschijven
Elektronica: smartphones en ledverlichting
Sieraden: moissaniet edelstenen
7. Wat is het verschil tussen siliciumcarbide en carbide?
De belangrijkste verschillen tussen siliciumcarbide en andere carbiden zijn als volgt:
Siliciumcarbide (SiC): een specifieke verbinding van silicium en koolstof
Carbide: een algemene term voor elke koolstofverbinding die een minder elektronegatief element bevat
Wolfraamcarbide, titaancarbide en siliciumcarbide zijn allemaal verschillende soorten carbiden, die elk unieke eigenschappen en toepassingen hebben
8. Hoeveel kost siliciumcarbide?
Wij geven u de actuele marktprijsreferentie voor 2024:
Wafer: $500-1500 per 6-inch wafer
Vermogensapparaat: 3-5 keer silicium equivalent
Schuurmiddelkwaliteit: $2-5 per pond
Poeder met hoge zuiverheid: $100-300 per kilogram, de prijs kan variëren afhankelijk van de kwaliteit en hoeveelheid die u kiest
9. Wat is het productieproces voor siliciumcarbidewafers?
De belangrijkste productiestappen zijn als volgt:
Kristalgroei: aangepaste Lely-methode of CVD
Wafer snijden: diamantdraadzaag
Oppervlaktebehandeling: slijpen en polijsten
Kwaliteitscontrole: röntgenanalyse en inspectie op defecten. Deze productiecyclus duurt doorgaans 2-3 weken.
10. Wat zijn de voordelen van siliciumcarbidehalfgeleiders?
Vergeleken met traditionele halfgeleiders zijn de belangrijkste voordelen van siliciumcarbide als volgt:
Hogere bedrijfstemperatuur dan traditionele halfgeleiders, tot 400°C
10 keer hogere doorslagspanning
3 keer hogere band gap
Lagere schakelverliezen
Betere thermische geleidbaarheid
11. Wat zijn de toepassingen van siliciumcarbidevezels?
Siliciumcarbidevezels kunnen in uiteenlopende toepassingen worden gebruikt:
Lucht- en ruimtevaartcomposieten: motorcomponenten
Nucleaire toepassingen: bekleding van splijtstofstaven
Hogetemperatuurfilters: industriële processen
Thermische bescherming: hitteschilden
Structurele versterking: geavanceerde keramiek
12. Hoe de kwaliteit van siliciumcarbide te bepalen?
De kwaliteitsindicatoren van siliciumcarbide zijn als volgt:
Kleur: Hoe donkerder de kleur van siliciumcarbide, hoe hoger het gehalte aan onzuiverheden
Kristalstructuur: enkel kristal en polykristallijn
Elektrische eigenschappen: weerstandsmeting
Zuiverheidsniveau: halfgeleiderkwaliteit is 99,9999%
Oppervlaktedefecten: visuele inspectie onder een microscoop
13. Wat is de thermische geleidbaarheid van siliciumcarbide?
De thermische geleidbaarheid van siliciumcarbide met een hoge zuiverheidsgraad bedraagt 120-270 W/mK.