Einführung
Siliziumkarbid (sic)ist eine Art von IV-IV-Verbindungs-Halbleitermaterial aus Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) mit hoher Härte, hoher Schmelzpunkt, hoher thermischer Leitfähigkeit, hoher chemischer Stabilität und anderen hervorragenden Eigenschaften. Das in der Natur existierende Siliziumkarbidmineral wird Moissanit genannt, aber das SIC für industrielle Anwendungen wird hauptsächlich durch künstliche Synthese (wie Acheson -Methode, CVD -Methode usw.) synthetisiert.
Eigenschaften von Siliziumkarbid
Physisches Eigentum
Hohe Härte (MOHS -Härte von etwa 9,5, zweiter nur für Diamond).
Hoher Schmelzpunkt (ca. . 2700 Grad, hohe temperaturbeständige).
Hohe thermische Leitfähigkeit (besser als Silizium, gute Wärmeableitungsleistung).
Starke chemische Trägheit (Korrosionsresistenz, Oxidationsresistenz).
Elektrische Eigenschaft
Breite Bandlücke (~ 3,2EV, 3 -mal so hoch wie bei Silizium, geeignet für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen).
Elektrische Feldstärke mit hoher Breakdown (10-mal so hoch wie Silizium, um Hochspannungsgeräte herzustellen).
Hohe Elektronensättigungsgeschwindigkeit (geeignet für Hochfrequenzanwendungen).
Die Hauptaufgabe von Siliziumkarbid
Als Halbleitermaterial: Wird zur Herstellung von elektronischen Hochleistungsstromgeräten (wie MOSFETs, Dioden) verwendet.
Als Verschleißmaterial: Wird für mechanische Dichtungen, Schneidwerkzeuge, kugelsichere Rüstung usw. verwendet.
Als feuerfestes Material: Wird für Hochtemperaturofenauskleidung, Wärmeschutz des Raumfahrzeugs verwendet.
Optische Anwendungen: Wird in LED -Substrat, UV -Detektor usw. verwendet.
Anwendungen von Siliziumkarbid
1. Leistungselektronik (Kernanwendungen)
Leistungsgeräte: SIC -MOSFETs, Dioden, IGBT -Module usw. für Elektrofahrzeuge, Photovoltaik -Wechselrichter, intelligente Gitter.
Vorteile: Reduzieren Sie den Energieverlust, erhöhen Sie die Schaltfrequenz und verringern Sie die Gerätegröße.
Typische Anwendung: Tesla -Elektrofahrzeuge verwenden SIC -Leistungsmodule, um die Akkulaufzeit zu verbessern.
2. Neue Energiefahrzeuge
Elektrische Antriebssysteme: SIC -Geräte erhöhen den Effizienz des Motorsteuerungen und verringern den Energieverbrauch der Batterie.
Ladestapel: Stützen Sie eine höhere Spannung (z. B. eine schnelle Ladung von 800 V).
3. Photovoltaik/Windkraft
Wechselrichter: Verbesserung der Effizienz der Solarenergie und senken Sie die Kosten für das Wärmemanagement.
4. Funkfrequenz (RF) -Geräte
5G-Kommunikation: SIC-basierte GaN-Geräte werden für Hochfrequenzstromverstärker in Basisstationen verwendet.
5. Industrie und Energie
Hochspannungsstromübertragung: SIC -Geräte werden zur flexiblen Gleichstromübertragung (HVDC) verwendet.
Industriemotor: Wechselrichter energiesparende Transformation.
6. Verteidigung und Raum
Hochtemperaturkomponenten: Raketendüse, Thermalschutzschicht des Raumfahrzeugs.
Radarsysteme: Hochleistungsmikrowellengeräte.
7. Andere Bereiche
Verschleiß resistente Materialien: Schleifpapier, Schneidwerkzeuge, Lager.
Schmuck: Synthetisches Moissanit als Diamantersatz.
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Grad |
Chemische Zusammensetzung (%) |
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Sic |
Fc |
Fe2o3 |
Feuchtigkeit |
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Größer als oder gleich min |
Weniger als oder gleich max |
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Sic 90 |
90.0 |
3.0 |
1.20 |
0.50
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Sic 88 |
88.0 |
4.0 |
1.50 |
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Sic 85 |
85.0 |
4.5 |
1.80 |
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Sic 80 |
80.0 |
5.0 |
3.0 |
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Sic 70 |
70.0 |
8.0 |
4.0 |
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Größe
1-10 mm, 0-10 mm, 0-5 mm, 0,5-5 mm; usw
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