Silicia karbura ceramika teknologio kaj ĝia apliko en la fotovoltaeca kampo

I. Silicikarburo strukturo kaj propraĵoj

Silicikarbido SiC enhavas silicion kaj karbonon. Ĝi estas tipa polimorfa kunmetaĵo, ĉefe inkluzive de α-SiC (alttemperatura stabila tipo) kaj β-SiC (malalttemperatura stabila tipo). Estas pli ol 200 polimorfoj, inter kiuj 3C-SiC de β-SiC kaj 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, kaj 15R-SiC de α-SiC estas pli reprezentaj.

Figuro SiC-polimorfa strukturo Kiam la temperaturo estas sub 1600℃, SiC ekzistas en la formo de β-SiC, kiu povas esti farita el simpla miksaĵo de silicio kaj karbono je temperaturo de ĉirkaŭ 1450℃. Kiam ĝi estas pli alta ol 1600℃, β-SiC malrapide transformas en diversajn polimorfojn de α-SiC. 4H-SiC estas facile generebla je ĉirkaŭ 2000℃; 6H kaj 15R politipoj estas facile genereblaj ĉe altaj temperaturoj super 2100℃; 6H-SiC ankaŭ povas resti tre stabila ĉe temperaturoj super 2200℃, do ĝi estas pli ofta en industriaj aplikoj. Pura siliciokarbido estas senkolora kaj travidebla kristalo. Industria siliciokarbido estas senkolora, helflava, helverda, malhelverda, helblua, malhelblua kaj eĉ nigra, kun la grado de travidebleco malpliiĝanta siavice. La abrasiva industrio dividas siliciokarbidon en du kategoriojn laŭ koloro: nigra siliciokarbido kaj verda siliciokarbido. Senkoloraj ĝis malhelverdaj estas klasifikitaj kiel verda siliciokarbido, kaj helbluaj ĝis nigraj estas klasifikitaj kiel nigra siliciokarbido. Kaj nigra siliciokarbido kaj verda siliciokarbido estas α-SiC sesangulaj kristaloj. Ĝenerale, silicikarbura ceramikaĵo uzas verdan silician karburan pulvoron kiel krudaĵojn.

2. Silicia karburo ceramika preparprocezo

Silicia karbura ceramika materialo estas farita per disbatado, muelado kaj gradado de krudmaterialoj de silicia karburo por akiri SiC-partiklojn kun unuforma partiklogranda distribuo, kaj tiam premante la SiC-partiklojn, sinterigante aldonaĵojn kaj provizorajn gluojn en verdan malplenaĵon, kaj poste sinterigante ĉe alta temperaturo. Tamen, pro la altaj kovalentaj obligaciokarakterizaĵoj de Si-C-ligoj (~88%) kaj malalta disvastigkoeficiento, unu el la ĉefaj problemoj en la preparprocezo estas la malfacileco de sinterigado de densiĝo. La preparmetodoj de alt-denseca siliciokarbura ceramikaĵo inkluzivas reakcian sinteradon, senpreman sinteriĝon, atmosferan preman sinteradon, varman premantan sinteriĝon, rekristaligon, varman izostatan preman-sinteradon, sparkan plasmon-sinteradon, ktp.

Tamen, siliciokarbura ceramiko havas la malavantaĝon de malalta frakturforto, tio estas, pli granda fragileco. Tial, en la lastaj jaroj, plurfazaj ceramikaĵoj bazitaj sur silicikarburaj ceramikaĵoj, kiel fibro (aŭ barbo) plifortigo, heterogena partiklodisvastigo plifortigo kaj gradiente funkciaj materialoj aperis unu post alia, plibonigante la fortikecon kaj forton de monomeraj materialoj.

3. Apliko de silicio-karbura ceramiko en la fotovoltaika kampo

Silicia karbura ceramikaĵo havas bonegan korodan reziston, povas rezisti la erozion de kemiaj substancoj, plilongigi servodaŭron kaj ne liberigos malutilajn kemiaĵojn, kiuj plenumas mediprotektajn postulojn. Samtempe, silicikarburaj boatsubtenoj ankaŭ havas pli bonajn kostajn avantaĝojn. Kvankam la prezo de silicikarburaj materialoj mem estas relative alta, ilia fortikeco kaj stabileco povas redukti operaciajn kostojn kaj anstataŭan frekvencon. Longtempe, ili havas pli altajn ekonomiajn avantaĝojn kaj fariĝis la ĉefaj produktoj en la fotovoltaa boatsubtena merkato.

Kiam siliciokarbura ceramikaĵo estas uzata kiel ŝlosilaj portantaj materialoj en la produktada procezo de fotovoltaikaj ĉeloj, la boatsubtenoj, boataj skatoloj, tuboj kaj aliaj faritaj produktoj havas bonan termikan stabilecon, ne estas deformitaj ĉe altaj temperaturoj kaj ne havas malutilajn precipitajn malpuraĵojn. Ili povas anstataŭigi la nuntempe ofte uzatajn kvarco-boatsubtenojn, boatkestojn, kaj tubofiturojn, kaj havi signifajn kostajn avantaĝojn. Silicikarburaj boatsubtenoj estas faritaj el silicikarbido kiel la ĉefa materialo. Kompare kun tradiciaj kvarcaj boatsubtenoj, silicikarburaj boatsubtenoj havas pli bonan termikan stabilecon kaj povas konservi stabilecon en alttemperaturaj medioj. Silicikarburaj boatsubtenoj funkcias bone en alttemperaturaj medioj kaj ne estas facile tuŝitaj de varmego kaj misformitaj aŭ difektitaj. Ili taŭgas por produktadaj procezoj, kiuj postulas alttemperaturan traktadon, kio helpas konservi la stabilecon kaj konsistencon de la produktada procezo.

Serva vivo: Laŭ la analizo de raporto de datumoj: La servodaŭro de silicio-karbura ceramikaĵo estas pli ol 3-oble ol la de boatsubtenoj, boataj skatoloj kaj tuboj el kvarcaj materialoj, kio multe reduktas la oftecon de anstataŭigo de konsumeblaj.