Жоғары температураға төзімді вафельді тасымалдаушыға арналған SiC керамикалық науа
Кремний карбидті керамикалық науа (SiC науасы).
Кремний карбиді (SiC) материалына негізделген өнімділігі жоғары керамикалық құрамдас, жартылай өткізгіштерді өндіру және жарықдиодты өндіріс сияқты озық өнеркәсіптік қолданбаларға арналған. Оның негізгі функцияларына процестің біркелкілігі мен өнім шығымдылығын қамтамасыз ету үшін ерекше жылу өткізгіштік, жоғары температураға төзімділік және химиялық тұрақтылықты қолдана отырып, пластинаны тасымалдаушы, өңдеу процесінің платформасы немесе жоғары температуралық процесті қолдау қызметтері кіреді.
Негізгі мүмкіндіктер
1. Жылу өнімділігі
- Жоғары жылу өткізгіштік: 140–300 Вт/м·К, дәстүрлі графиттен (85 Вт/м·К) айтарлықтай асып түседі, жылудың жылдам таралуына және жылу кернеуін азайтуға мүмкіндік береді.
- Төмен термиялық кеңею коэффициенті: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), тығыз сәйкес келетін кремний (2,6×10⁻⁶/℃), термиялық деформация қаупін азайтады.
2. Механикалық қасиеттері
- Жоғары беріктік: иілу беріктігі ≥320 МПа (20℃), қысу мен соққыға төзімді.
- Жоғары қаттылық: Mohs қаттылығы 9,5, тек гауһар тастан кейін екінші орында, жоғары тозуға төзімділік береді.
3. Химиялық тұрақтылық
- Коррозияға төзімділік: Күшті қышқылдарға (мысалы, HF, H₂SO₄) төзімді, өңдеу ортасына жарамды.
- Магниттік емес: меншікті магниттік сезімталдық <1×10⁻⁶ эму/г, дәлдіктегі құралдармен кедергілерді болдырмайды.
4. Қоршаған ортаға төтенше төзімділік
- Жоғары температураға төзімділік: 1600–1900 ℃ дейін ұзақ мерзімді жұмыс температурасы; 2200℃ дейін қысқа мерзімді төзімділік (оттегісіз орта).
- Термиялық соққыға төзімділік: температураның күрт өзгеруіне (ΔT >1000℃) крекингсіз төтеп береді.
Қолданбалар
| Қолдану өрісі | Арнайы сценарийлер | Техникалық құндылығы |
| Жартылай өткізгіштер өндірісі | Вафельді ою (ICP), жұқа қабықпен тұндыру (MOCVD), CMP жылтырату | Жоғары жылу өткізгіштік біркелкі температура өрістерін қамтамасыз етеді; төмен термиялық кеңею пластинаның деформациясын азайтады. |
| Жарықдиодты өндіріс | Эпитаксиалды өсу (мысалы, GaN), вафельді кесу, орау | Жарық диодты шамның тиімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыра отырып, көп типті ақауларды басады. |
| Фотоэлектрлік өнеркәсіп | Кремний пластинасын агломерациялау пештері, PECVD жабдықтарының тіректері | Жоғары температура мен термиялық соққыға төзімділік жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады. |
| Лазер және оптика | Жоғары қуатты лазерлік салқындату субстраттары, оптикалық жүйе тіректері | Жоғары жылу өткізгіштік оптикалық құрамдастарды тұрақтандыруға, жылуды жылдам таратуға мүмкіндік береді. |
| Аналитикалық құралдар | TGA/DSC үлгі ұстағыштары | Төмен жылу сыйымдылығы және жылдам термиялық жауап өлшеу дәлдігін жақсартады. |
Өнімнің артықшылықтары
- Кешенді өнімділік: жылу өткізгіштік, беріктік және коррозияға төзімділік глинозем мен кремний нитридті керамикадан әлдеқайда асып түседі, бұл экстремалды пайдалану талаптарын қанағаттандырады.
- Жеңіл дизайн: 3,1–3,2 г/см³ (болаттың 40%) тығыздығы, инерциялық жүктемені азайтады және қозғалыс дәлдігін арттырады.
- Ұзақ өмір сүру және сенімділік: 1600 ℃ температурада қызмет ету мерзімі 5 жылдан асады, бұл тоқтау уақытын қысқартады және операциялық шығындарды 30% төмендетеді.
- Теңшеу: дәлдікпен қолдану үшін тегістік қателігі <15 мкм болатын күрделі геометрияларды (мысалы, кеуекті сорғыштар, көп қабатты науалар) қолдайды.
Техникалық сипаттамалар
| Параметрлер санаты | көрсеткіш |
| Физикалық қасиеттері | |
| Тығыздығы | ≥3,10 г/см³ |
| Иілу күші (20℃) | 320–410 МПа |
| Жылу өткізгіштік (20℃) | 140–300 Вт/(м·К) |
| Жылулық кеңею коэффициенті (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Химиялық қасиеттері | |
| Қышқылға төзімділік (HF/H₂SO₄) | 24 сағат суға батырғаннан кейін коррозия болмайды |
| Өңдеу дәлдігі | |
| Жазық | ≤15 мкм (300×300 мм) |
| Бетінің кедір-бұдырлығы (Ra) | ≤0,4 мкм |
XKH қызметтері
XKH тапсырысты әзірлеуді, дәл өңдеуді және қатаң сапаны бақылауды қамтитын кешенді өнеркәсіптік шешімдерді ұсынады. Арнайы әзірлеу үшін ол жартылай өткізгіштер және аэроғарыштық қолданбалар үшін күрделі геометрияларды оңтайландыру үшін 3D модельдеу және модельдеумен жұптастырылған жоғары тазалық (>99,999%) және кеуекті (30-50% кеуектілік) материалдар шешімдерін ұсынады. Дәл өңдеу жеңілдетілген процесті ұстанады: ұнтақ өңдеу → изостатикалық/құрғақ престеу → 2200°C агломерация → CNC/алмас тегістеу → тексеру, нанометрлік деңгейде жылтыратуды және ±0,01 мм өлшемді төзімділікті қамтамасыз ету. Сапаны бақылау толық технологиялық тестілеуді (XRD құрамы, SEM микроқұрылымы, 3 нүктелі иілу) және техникалық қолдауды (процесті оңтайландыру, тәулік бойы кеңес беру, 48 сағаттық үлгіні жеткізу) қамтиды, озық өнеркәсіптік қажеттіліктер үшін сенімді, жоғары өнімді құрамдастарды жеткізеді.
Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)
1. Сұрақ: кремний карбиді керамикалық науаларды қандай салалар пайдаланады?
A: Шамадан тыс ыстыққа төзімділігі мен химиялық тұрақтылығына байланысты жартылай өткізгішті өндірісте (вафельді өңдеу), күн энергиясында (PECVD процестері), медициналық жабдықтарда (МРТ компоненттері) және аэроғарышта (жоғары температура бөліктері) кеңінен қолданылады.
2. С: кремний карбиді кварц/әйнек науалардан қалай асып түседі?
A: Жоғары термиялық соққыға төзімділік (кварц 1100°C-қа қарсы 1800°C дейін), нөлдік магниттік кедергі және ұзақ қызмет ету (кварц 6-12 айға қарсы 5+ жыл).
3. Сұрақ: Кремний карбиді науалар қышқыл ортаны өңдей ала ма?
A: Иә. Жылына <0,01 мм коррозиясы бар HF, H2SO4 және NaOH әсеріне төзімді, бұл оларды химиялық өңдеу және вафельді тазалау үшін өте қолайлы етеді.
4. С: Кремний карбиді науалар автоматтандырумен үйлесімді ме?
A: Иә. Автоматтандырылған фабрикаларда бөлшектердің ластануын болдырмау үшін бетінің тегістігі <0,01мм болатын вакуумды қабылдауға және роботпен өңдеуге арналған.
5. Сұрақ: Дәстүрлі материалдармен салыстыру құны қандай?
A: Алдын ала құны жоғары (3-5x кварц), бірақ қызмет ету мерзімі ұзартылған, тоқтау уақытын қысқарту және жоғары жылу өткізгіштіктен қуат үнемдеу есебінен 30-50% төмен ТШО.
