SiC კერამიკული უჯრა ვაფლის მატარებლისთვის მაღალი ტემპერატურისადმი გამძლეობით
სილიციუმის კარბიდის კერამიკული უჯრა (SiC უჯრა)
სილიციუმის კარბიდის (SiC) მასალაზე დაფუძნებული მაღალი ხარისხის კერამიკული კომპონენტი, რომელიც შექმნილია ისეთი მოწინავე სამრეწველო გამოყენებისთვის, როგორიცაა ნახევარგამტარების წარმოება და LED-ების წარმოება. მისი ძირითადი ფუნქციებია ვაფლის მატარებლის, გრავირების პროცესის პლატფორმის ან მაღალი ტემპერატურის პროცესის მხარდაჭერის ფუნქცია, განსაკუთრებული თბოგამტარობის, მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადობის და ქიმიური სტაბილურობის გამოყენებით, პროცესის ერთგვაროვნებისა და პროდუქტის მოსავლიანობის უზრუნველსაყოფად.
ძირითადი მახასიათებლები
1. თერმული მახასიათებლები
- მაღალი თბოგამტარობა: 140–300 W/m·K, მნიშვნელოვნად აღემატება ტრადიციულ გრაფიტს (85 W/m·K), რაც უზრუნველყოფს სწრაფ სითბოს გაფრქვევას და თერმული სტრესის შემცირებას.
- დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი: 4.0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), სილიციუმის მსგავს მაჩვენებლებს (2.6×10⁻⁶/℃), რაც ამცირებს თერმული დეფორმაციის რისკებს.
2. მექანიკური თვისებები
- მაღალი სიმტკიცე: მოხრის სიმტკიცე ≥320 მპა (20℃), შეკუმშვისა და დარტყმის მიმართ მდგრადი.
- მაღალი სიმტკიცე: მოჰსის სიმტკიცე 9.5, მეორე ადგილზეა მხოლოდ ბრილიანტის შემდეგ, რაც უზრუნველყოფს ცვეთამედეგობის მაღალ დონეს.
3. ქიმიური სტაბილურობა
- კოროზიისადმი მდგრადობა: მდგრადია ძლიერი მჟავების მიმართ (მაგ., HF, H₂SO₄), შესაფერისია გრავირების პროცესის გარემოში გამოსაყენებლად.
- არამაგნიტური: შინაგანი მაგნიტური მგრძნობელობა <1×10⁻⁶ emu/g, რაც თავიდან აგაცილებთ ზუსტ ინსტრუმენტებთან ჩარევას.
4. გარემოს უკიდურესი ტოლერანტობა
- მაღალი ტემპერატურისადმი გამძლეობა: ხანგრძლივი მუშაობის ტემპერატურა 1600–1900℃-მდე; მოკლევადიანი გამძლეობა 2200℃-მდე (ჟანგბადის გარეშე გარემო).
- თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა: უძლებს ტემპერატურის მკვეთრ ცვლილებებს (ΔT >1000℃) ბზარების გაჩენის გარეშე.
აპლიკაციები
| გამოყენების სფერო | კონკრეტული სცენარები | ტექნიკური ღირებულება |
| ნახევარგამტარული წარმოება | ვაფლის გრავირება (ICP), თხელფენოვანი დეპონირება (MOCVD), CMP გაპრიალება | მაღალი თბოგამტარობა უზრუნველყოფს ერთგვაროვან ტემპერატურულ ველებს; დაბალი თერმული გაფართოება ამცირებს ვაფლის დეფორმაციას. |
| LED-ების წარმოება | ეპიტაქსიური ზრდა (მაგ., GaN), ვაფლის დაჭრა, შეფუთვა | ახშობს მრავალ ტიპის დეფექტებს, ზრდის LED-ის მანათობელ ეფექტურობას და სიცოცხლის ხანგრძლივობას. |
| ფოტოელექტრული ინდუსტრია | სილიკონის ვაფლის სინთეზირების ღუმელები, PECVD აღჭურვილობის საყრდენები | მაღალი ტემპერატურისა და თერმული შოკისადმი წინააღმდეგობა ზრდის აღჭურვილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობას. |
| ლაზერი და ოპტიკა | მაღალი სიმძლავრის ლაზერული გაგრილების სუბსტრატები, ოპტიკური სისტემის საყრდენები | მაღალი თბოგამტარობა უზრუნველყოფს სწრაფ სითბოს გაფრქვევას, ოპტიკური კომპონენტების სტაბილიზაციას. |
| ანალიტიკური ინსტრუმენტები | TGA/DSC ნიმუშების დამჭერები | დაბალი თბოტევადობა და სწრაფი თერმული რეაქცია აუმჯობესებს გაზომვის სიზუსტეს. |
პროდუქტის უპირატესობები
- ყოვლისმომცველი შესრულება: თბოგამტარობა, სიმტკიცე და კოროზიისადმი წინააღმდეგობა გაცილებით აღემატება ალუმინის და სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკას, აკმაყოფილებს ექსტრემალურ საოპერაციო მოთხოვნებს.
- მსუბუქი დიზაინი: 3.1–3.2 გ/სმ³ სიმკვრივე (ფოლადის 40%), რაც ამცირებს ინერციულ დატვირთვას და ზრდის მოძრაობის სიზუსტეს.
- ხანგრძლივობა და საიმედოობა: მომსახურების ვადა 1600℃ ტემპერატურაზე 5 წელზე მეტია, რაც 30%-ით ამცირებს შეფერხების დროს და საოპერაციო ხარჯებს.
- პერსონალიზაცია: მხარს უჭერს რთულ გეომეტრიულ ფორმებს (მაგ., ფოროვანი შემწოვი ჭიქები, მრავალშრიანი უჯრები) სიბრტყის შეცდომით <15 μm ზუსტი აპლიკაციებისთვის.
ტექნიკური სპეციფიკაციები
| პარამეტრის კატეგორია | ინდიკატორი |
| ფიზიკური თვისებები | |
| სიმჭიდროვე | ≥3.10 გ/სმ³ |
| მოხრის სიმტკიცე (20℃) | 320–410 მპა |
| თბოგამტარობა (20℃) | 140–300 W/(მ·კ) |
| თერმული გაფართოების კოეფიციენტი (25–1000℃) | 4.0×10⁻⁶/℃ |
| ქიმიური თვისებები | |
| მჟავაგამძლეობა (HF/H₂SO₄) | 24 საათიანი ჩაძირვის შემდეგ კოროზიის გარეშე |
| დამუშავების სიზუსტე | |
| სიბრტყე | ≤15 მკმ (300×300 მმ) |
| ზედაპირის უხეშობა (Ra) | ≤0.4 მკმ |
XKH-ის მომსახურება
XKH გთავაზობთ ყოვლისმომცველ სამრეწველო გადაწყვეტილებებს, რომლებიც მოიცავს ინდივიდუალურ განვითარებას, ზუსტ დამუშავებას და მკაცრ ხარისხის კონტროლს. ინდივიდუალური განვითარებისთვის, ის გთავაზობთ მაღალი სისუფთავის (>99.999%) და ფოროვანი (30–50% ფორიანობა) მასალის გადაწყვეტილებებს, რომლებიც შერწყმულია 3D მოდელირებასთან და სიმულაციასთან, რათა ოპტიმიზაცია გაუკეთოს რთულ გეომეტრიებს ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ნახევარგამტარები და აერონავტიკა. ზუსტი დამუშავება მიჰყვება გამარტივებულ პროცესს: ფხვნილის დამუშავება → იზოსტატიკური/მშრალი დაპრესილი → 2200°C სინთეზირება → CNC/ალმასის დაფქვა → შემოწმება, რაც უზრუნველყოფს ნანომეტრის დონის გაპრიალებას და ±0.01 მმ განზომილებიან ტოლერანტობას. ხარისხის კონტროლი მოიცავს სრულ პროცესის ტესტირებას (XRD შემადგენლობა, SEM მიკროსტრუქტურა, 3-პუნქტიანი მოხრა) და ტექნიკურ მხარდაჭერას (პროცესის ოპტიმიზაცია, 24/7 კონსულტაცია, 48-საათიანი ნიმუშის მიწოდება), რაც უზრუნველყოფს საიმედო, მაღალი ხარისხის კომპონენტებს მოწინავე სამრეწველო საჭიროებებისთვის.
ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)
1. კითხვა: რომელი ინდუსტრიები იყენებენ სილიციუმის კარბიდის კერამიკულ უჯრებს?
A: ფართოდ გამოიყენება ნახევარგამტარების წარმოებაში (ვაფლის დამუშავება), მზის ენერგიაში (PECVD პროცესები), სამედიცინო აღჭურვილობაში (MRI კომპონენტები) და აერონავტიკაში (მაღალი ტემპერატურის ნაწილები) მათი უკიდურესი სითბოსადმი მდგრადობისა და ქიმიური სტაბილურობის გამო.
2. კითხვა: რით აჯობებს სილიციუმის კარბიდი კვარცის/მინის უჯრებს?
A: უფრო მაღალი თერმული დარტყმისადმი მდგრადობა (1800°C-მდე კვარცის 1100°C-თან შედარებით), ნულოვანი მაგნიტური ჩარევა და უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ვადა (5+ წელი კვარცის 6-12 თვესთან შედარებით).
3. კითხვა: შეუძლიათ თუ არა სილიციუმის კარბიდის უჯრებს მჟავე გარემოში ატანა?
A: დიახ. მდგრადია HF, H2SO4 და NaOH-ის მიმართ, წელიწადში <0.01 მმ კოროზიით, რაც მათ იდეალურს ხდის ქიმიური გრავირებისა და ვაფლების გაწმენდისთვის.
4. კითხვა: თავსებადია თუ არა სილიციუმის კარბიდის უჯრები ავტომატიზაციასთან?
A: დიახ. შექმნილია ვაკუუმური შეგროვებისა და რობოტული დამუშავებისთვის, ზედაპირის სიბრტყე <0.01 მმ-ით, რათა თავიდან იქნას აცილებული ნაწილაკებით დაბინძურება ავტომატიზირებულ ქარხნებში.
5. კითხვა: როგორია ფასის შედარება ტრადიციულ მასალებთან?
A: უფრო მაღალი საწყისი ღირებულება (3-5-ჯერ მეტი კვარცი), მაგრამ 30-50%-ით დაბალი TCO გახანგრძლივებული მომსახურების ვადის, შემცირებული შეფერხების დროის და ენერგიის დაზოგვის გამო, რაც განპირობებულია მაღალი თბოგამტარობით.
