Карбид кремния (SiC) обрабатывается различными методами, включая спекание, реакционное соединение, выращивание кристаллов и химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Каждый метод имеет свои уникальные характеристики и области применения, что способствует универсальности и широкому использованию SiC как в традиционных, так и в развивающихся отраслях промышленности.
Спекание:
Спекание подразумевает использование чистого порошка SiC с неоксидными агентами для спекания. При этом используются традиционные технологии формования керамики, а спекание требуется в инертной атмосфере при температуре до 2000°C и выше. Этот метод имеет решающее значение для получения керамики из карбида кремния с превосходной высокотемпературной механической прочностью, высокой твердостью, высоким модулем упругости, высокой износостойкостью, высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью. Благодаря этим свойствам SiC находит применение в высокотемпературной печной мебели, горении, соплах, теплообменниках, уплотнительных кольцах, подшипниках скольжения, пуленепробиваемой броне, космических отражателях, материалах для крепления при подготовке полупроводниковых пластин и материалах для оболочки ядерного топлива.Реакционное связывание:
Реакционно связанный SiC производится путем инфильтрации компактов из смесей SiC и углерода жидким кремнием. Кремний вступает в реакцию с углеродом, образуя дополнительный карбид кремния, который скрепляет исходные частицы SiC. Этот метод особенно эффективен для создания материалов со специфическими механическими свойствами и используется в приложениях, требующих высокой износостойкости и устойчивости к тепловым ударам.
Выращивание кристаллов и химическое осаждение из паровой фазы (CVD):
Производители используют CVD для выращивания 3C- и 6H-карбида кремния на подложках из кремниевых пластин. Этот процесс позволяет вводить легирующие элементы n- и p-типа в монокристаллические пленки SiC, что делает его экономически эффективным для создания относительно толстых кристаллов SiC без примесей. SiC, полученный методом CVD, обладает низким электрическим сопротивлением, что делает его хорошим проводником электричества. Это свойство выгодно для изготовления тонких элементов с помощью методов EDM, которые полезны для создания крошечных отверстий с высоким аспектным отношением.
Промышленная подготовка порошка SiC:
