تطبيقات كربيد السيليكون

كربيد السيليكونلديها عدد كبير من التطبيقات في الصناعات الناشئة والصناعات التقليدية. في الوقت الحاضر، تجاوز سوق أشباه الموصلات العالمي 100 مليار يوان. ومن المتوقع أنه بحلول عام 2025، ستصل المبيعات العالمية لمواد تصنيع أشباه الموصلات إلى 39.5 مليار دولار أمريكي، منهاكربيد السيليكونومن المتوقع أن يصل حجم سوق أشباه الموصلات إلى 2.5 مليار دولار أمريكي في عام 2025. وفي الوقت نفسه،كربيد السيليكونلا تزال المادة ذات أفضل أداء للتطبيق في السيراميك التقليدي، والحراريات، ودرجات الحرارة المرتفعة، والطحن وغيرها من المجالات.

1. مجال أشباه الموصلات

تعد أقراص الطحن والتركيبات وما إلى ذلك من معدات المعالجة المهمة لإنتاج رقائق السيليكون في صناعة أشباه الموصلات. يتميز قرص الطحن الذي يستخدم سيراميك كربيد السيليكون بصلابة عالية، وتآكل منخفض، ومعامل التمدد الحراري هو في الأساس نفس معامل رقاقة السيليكون، لذلك يمكن طحنه وتلميعه بسرعة عالية. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتم إنتاج رقائق السيليكون، فإنها تحتاج إلى الخضوع للمعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية، وغالبًا ما تستخدم تركيبات كربيد السيليكون للنقل. بالإضافة إلى ذلك، كممثل للجيل الثالث من مواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسع، مقارنة بالسيليكون (Si) وزرنيخيد الغاليوم (GaAs)، فإن مادة كربيد السيليكون البلورية المفردة لديها فجوة نطاق كبيرة، وموصلية حرارية عالية، وقابلية تنقل عالية للتشبع الإلكتروني معدل. والخصائص المتقدمة للمجال الكهربائي الانهيار. تعوض أجهزة SiC أوجه القصور في مواد أشباه الموصلات التقليدية في التطبيقات العملية وأصبحت تدريجيًا التيار الرئيسي لأشباه موصلات الطاقة.

2. السيراميك الموصل من كربيد السيليكون

كربيد السيليكون هو سيراميك هندسي مهم جدًا. ومع ذلك، نظرًا للهشاشة والصلابة العالية والمقاومة العالية لسيراميك SiC، فمن الصعب جدًا معالجة وتصنيع أجزاء سيراميك SiC كبيرة الحجم أو معقدة الشكل. من أجل تحسين قابلية تصنيع سيراميك SiC، يمكن تحسين أداء المعالجة لسيراميك SiC عن طريق تحويل سيراميك SiC إلى سيراميك موصل واستخدام معالجة التفريغ الكهربائي. عندما يتم التحكم في انخفاض مقاومة سيراميك SiC إلى أقل من 100Ω·cm، يمكنها تلبية متطلبات EDM وإجراء معالجة سطحية معقدة سريعة ودقيقة، وهو أمر مفيد لمعالجة وتصنيع المكونات كبيرة الحجم أو ذات الشكل المعقد.

3. منطقة مقاومة التآكل

صلابة كربيد السيليكون تأتي في المرتبة الثانية بعد كربيد الماس والبورون، وهي مادة كاشطة شائعة الاستخدام. نظرًا لخصائصه الفائقة الصلابة، يمكن تحضيره في مختلف عجلات الطحن، وأقمشة الصنفرة، وورق الصنفرة والمواد الكاشطة المختلفة، ويستخدم على نطاق واسع في صناعة المعالجة الميكانيكية.

وفي الوقت نفسه، فإن الصلابة العالية ومعامل الاحتكاك المنخفض لكربيد السيليكون يمنحه مقاومة تآكل ممتازة ومناسب بشكل خاص لمختلف ظروف الاحتكاك والتآكل المنزلقة. يمكن معالجة كربيد السيليكون إلى حلقات مانعة للتسرب بأشكال مختلفة ودقة أبعاد وتشطيب عالي للسطح. بالإضافة إلى المحامل، وما إلى ذلك، يتم استخدامها كأجزاء ميكانيكية في العديد من البيئات القاسية وتتميز بخصائص ضيق الهواء الجيد وعمر الخدمة الطويل.

كربيد السيليكونلديها أيضًا العديد من مجالات التطبيق، مثل البيئات المسببة للتآكل، وتطبيقات درجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك. كما أن تطبيقاتها في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل أشباه الموصلات والطاقة النووية والدفاع الوطني وتكنولوجيا الفضاء تتوسع باستمرار، وآفاق تطبيقها واسعة جدًا.