Cos'è la ceramica SiC pressata a caldo?

Cos'è la ceramica al carburo di silicio?

Ceramica al carburo di silicio (SiC)è un materiale ceramico avanzato contenente silicio e carbonio. Già nel 1893 la polvere di SiC sintetizzata artificialmente cominciò ad essere prodotta in serie come abrasivo. I grani di carburo di silicio preparati possono essere sinterizzati per diventare molto duriceramica, che è la ceramica SiC.

Struttura in ceramica SiC

Le ceramiche SiC hanno eccellenti caratteristiche di elevata durezza, elevata robustezza e resistenza alla compressione, stabilità alle alte temperature, buona conduttività termica, resistenza alla corrosione e basso coefficiente di espansione. Le ceramiche SiC sono attualmente ampiamente utilizzate nei settori automobilistico, della protezione ambientale, aerospaziale, dell'informazione elettronica, dell'energia, ecc. e sono diventate un componente importante insostituibile o una parte fondamentale in molti campi industriali.

Come ottenerloCeramica SiC?

Attualmente, il processo di preparazione della ceramica al carburo di silicio è suddiviso insinterizzazione di reazione, sinterizzazione senza pressione, sinterizzazione pressata a caldoEsinterizzazione per ricristallizzazione. La sinterizzazione a reazione ha il mercato più vasto e bassi costi di produzione; la sinterizzazione senza pressione ha costi elevati ma prestazioni eccellenti; la sinterizzazione pressata a caldo ha le migliori prestazioni ma costi elevati e viene utilizzata principalmente in campi di alta precisione come quello aerospaziale e dei semiconduttori; la sinterizzazione per ricristallizzazione produce materiali porosi con scarse prestazioni. Pertanto, le ceramiche SiC utilizzate nell'industria dei semiconduttori vengono spesso preparate mediante sinterizzazione pressata a caldo.

I relativi vantaggi e svantaggi delle ceramiche SiC pressate a caldo (HPSC) rispetto agli altri sette tipi di SiC:

Principali mercati e performance del SiC mediante diversi metodi di produzione

Preparazione della ceramica SiC mediante sinterizzazione pressata a caldo:

   •Preparazione della materia prima: la polvere di carburo di silicio ad elevata purezza viene selezionata come materia prima e viene pretrattata mediante macinazione a sfere, vagliatura e altri processi per garantire che la distribuzione delle dimensioni delle particelle         della polvere sia uniforme.

   •Progettazione di stampi: Progettare uno stampo adeguato in base alle dimensioni e alla forma della ceramica al carburo di silicio da preparare.

   •Caricamento stampo e pressatura: La polvere di carburo di silicio pretrattata viene caricata nello stampo e quindi pressata in condizioni di alta temperatura e alta pressione.

   •Sinterizzazione e raffreddamento: Una volta completata la pressatura, lo stampo e il pezzo grezzo in carburo di silicio vengono posti in un forno ad alta temperatura per la sinterizzazione. Durante il processo di sinterizzazione, la polvere di carburo di silicio           subisce gradualmente una reazione chimica per formare un corpo ceramico denso. Dopo la sinterizzazione, il prodotto viene raffreddato a temperatura ambiente utilizzando un metodo di raffreddamento appropriato.

Schema concettuale del forno ad induzione in carburo di silicio pressato a caldo:

  • (1) Vettore di carico della pressa idraulica; 

  • (2) Pistone in acciaio della pressa idraulica; 

  • (3) Dissipatore di calore; 

  • (4) Pistone di trasferimento del carico in grafite ad alta densità; 

  • (5) Stampo pressato a caldo in grafite ad alta densità; 

  • (6) Isolamento del forno portante in grafite;

  • (7) Copertura del forno raffreddata ad acqua ermetica; 

  • (8) Tubo a spirale di induzione in rame raffreddato ad acqua incorporato nella parete ermetica del forno; 

  • (9) Strato isolante in fibra di grafite compressa; 

  • (10) Forno ermetico raffreddato ad acqua;

  • (11) Trave inferiore portante del telaio della pressa idraulica che mostra il vettore di reazione della forza; 

  • (12) Corpo in ceramica HPSC

Le ceramiche SiC pressate a caldo sono:

  • Elevata purezza: 0,98% (il SiC monocristallino è puro al 100%).

  • Completamente denso: si ottiene facilmente una densità del 100% (il SiC monocristallino è denso al 100%).

  • Policristallino.

  • La microstruttura della ceramica SIC pressata a caldo a grana ultrafine raggiunge facilmente una densità del 100%. Ciò rende la ceramica SIC pressata a caldo superiore a tutte le altre forme di SiC, compresi il SiC monocristallino e il SiC sinterizzato diretto.

Pertanto, le ceramiche SiC hanno proprietà superiori che superano altri materiali ceramici.

Nell'industria dei semiconduttori, le ceramiche SiC sono state ampiamente utilizzate, come i dischi abrasivi in ​​carburo di silicio per la macinazionewafer, Effettore finale per la gestione dei waferper il trasporto di wafer e parti nella camera di reazione di apparecchiature per il trattamento termico, ecc.

Le ceramiche SiC svolgono un ruolo enorme nell'intero settore dei semiconduttori e, con il continuo aggiornamento della tecnologia dei semiconduttori, occuperanno una posizione più importante.

Ora, l’abbassamento della temperatura di sinterizzazione delle ceramiche SiC e la ricerca di processi di produzione nuovi ed economici sono ancora al centro della ricerca dei lavoratori dei materiali. Allo stesso tempo, esplorare e sviluppare tutti i vantaggi della ceramica SiC e apportare benefici all'umanità è il compito principale di VeTek Semiconductor. Riteniamo che la ceramica SiC avrà ampie prospettive di sviluppo e applicazione.

Proprietà fisiche del carburo di silicio sinterizzato VeTek Semiconductor:

VeTek Semiconductor è un produttore e fornitore cinese professionale di Supporto per wafer SiC ad alta purezza, Paletta a sbalzo in SiC ad alta purezza, Pagaia a sbalzo SiC, Barca per wafer in carburo di silicio, Suscettore di rivestimento MOCVD SiCE Altre ceramiche a semiconduttore. VeTek Semiconductor si impegna a fornire soluzioni avanzate per vari prodotti di rivestimento per l'industria dei semiconduttori.

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