I. Struktur dan sifat silikon karbida
Silikon karbida SiC mengandungi silikon dan karbon. Ia adalah sebatian polimorfik biasa, terutamanya termasuk α-SiC (jenis stabil suhu tinggi) dan β-SiC (jenis stabil suhu rendah). Terdapat lebih daripada 200 polimorf, antaranya 3C-SiC β-SiC dan 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, dan 15R-SiC α-SiC lebih mewakili.
Rajah struktur polimorf SiC Apabila suhu di bawah 1600℃, SiC wujud dalam bentuk β-SiC, yang boleh dibuat daripada campuran mudah silikon dan karbon pada suhu kira-kira 1450℃. Apabila ia lebih tinggi daripada 1600 ℃, β-SiC perlahan-lahan berubah menjadi pelbagai polimorf α-SiC. 4H-SiC mudah dijana pada sekitar 2000 ℃; Politaip 6H dan 15R mudah dijana pada suhu tinggi melebihi 2100 ℃; 6H-SiC juga boleh kekal sangat stabil pada suhu melebihi 2200 ℃, jadi ia lebih biasa dalam aplikasi perindustrian. Silikon karbida tulen adalah kristal tidak berwarna dan lutsinar. Karbida silikon industri tidak berwarna, kuning muda, hijau muda, hijau tua, biru muda, biru tua dan juga hitam, dengan tahap ketelusan menurun secara bergilir. Industri pelelas membahagikan silikon karbida kepada dua kategori mengikut warna: karbida silikon hitam dan karbida silikon hijau. Yang tidak berwarna kepada hijau gelap dikelaskan sebagai karbida silikon hijau, dan yang biru muda kepada hitam dikelaskan sebagai karbida silikon hitam. Kedua-dua silikon karbida hitam dan karbida silikon hijau adalah kristal heksagon α-SiC. Secara amnya, seramik silikon karbida menggunakan serbuk silikon karbida hijau sebagai bahan mentah.
2. Proses penyediaan seramik silikon karbida
Bahan seramik silikon karbida dibuat dengan menghancurkan, mengisar dan menggred bahan mentah silikon karbida untuk mendapatkan zarah SiC dengan pengedaran saiz zarah seragam, dan kemudian menekan zarah SiC, bahan tambahan pensinteran dan pelekat sementara ke dalam kosong hijau, dan kemudian pensinteran pada suhu tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ciri-ciri ikatan kovalen yang tinggi bagi ikatan Si-C (~88%) dan pekali resapan yang rendah, salah satu masalah utama dalam proses penyediaan ialah kesukaran pensinteran kepadatan. Kaedah penyediaan seramik silikon karbida berketumpatan tinggi termasuk pensinteran tindak balas, pensinteran tanpa tekanan, pensinteran tekanan atmosfera, pensinteran tekanan panas, pensinteran penghabluran semula, pensinteran penekan isostatik panas, pensinteran plasma percikan, dsb.
Walau bagaimanapun, seramik silikon karbida mempunyai kelemahan keliatan patah yang rendah, iaitu, kerapuhan yang lebih besar. Atas sebab ini, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, seramik berbilang fasa berdasarkan seramik silikon karbida, seperti tetulang gentian (atau misai), pengukuhan serakan zarah heterogen dan bahan berfungsi kecerunan telah muncul satu demi satu, meningkatkan keliatan dan kekuatan bahan monomer.
3. Penggunaan seramik silikon karbida dalam medan fotovoltaik
Seramik silikon karbida mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik, boleh menahan hakisan bahan kimia, memanjangkan hayat perkhidmatan, dan tidak akan melepaskan bahan kimia berbahaya, yang memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar. Pada masa yang sama, sokongan bot silikon karbida juga mempunyai kelebihan kos yang lebih baik. Walaupun harga bahan silikon karbida itu sendiri agak tinggi, ketahanan dan kestabilannya boleh mengurangkan kos operasi dan kekerapan penggantian. Dalam jangka panjang, mereka mempunyai faedah ekonomi yang lebih tinggi dan telah menjadi produk arus perdana dalam pasaran sokongan bot fotovoltaik.
Apabila seramik silikon karbida digunakan sebagai bahan pembawa utama dalam proses pengeluaran sel fotovoltaik, penyokong bot, kotak bot, kelengkapan paip dan produk lain yang dibuat mempunyai kestabilan haba yang baik, tidak cacat pada suhu tinggi, dan tidak mempunyai bahan pencemar termendap yang berbahaya. Mereka boleh menggantikan sokongan bot kuarza yang biasa digunakan, kotak bot, dan kelengkapan paip, dan mempunyai kelebihan kos yang ketara. Sokongan bot silikon karbida diperbuat daripada silikon karbida sebagai bahan utama. Berbanding dengan sokongan bot kuarza tradisional, sokongan bot silikon karbida mempunyai kestabilan haba yang lebih baik dan boleh mengekalkan kestabilan dalam persekitaran suhu tinggi. Sokongan bot silikon karbida berfungsi dengan baik dalam persekitaran suhu tinggi dan tidak mudah terjejas oleh haba dan cacat atau rosak. Mereka sesuai untuk proses pengeluaran yang memerlukan rawatan suhu tinggi, yang kondusif untuk mengekalkan kestabilan dan konsistensi proses pengeluaran.
Hayat perkhidmatan: Menurut analisis laporan data: Hayat perkhidmatan seramik silikon karbida adalah lebih daripada 3 kali ganda daripada sokongan bot, kotak bot dan kelengkapan paip yang diperbuat daripada bahan kuarza, yang mengurangkan kekerapan penggantian bahan habis pakai.
Masa siaran: 21-Okt-2024