Aurustuspaadid: võtmemängija vaakumkattes

Räni karbiidil, tuntud ka kui karbosilikaat, on ajalugu, mis pärineb kaugest minevikust. Looduslik räni karbiidi avastati esmakordselt meteoriitides ja seda sünteesimise katsed on tehtud pikka aega. Selle kristallstruktuuril on mitmesuguseid variante ja see ainulaadne struktuur annab räni karbiidile mitmesuguseid suurepäraseid omadusi. Füüsikaliste omaduste seisukohast iseloomustab räni karbiidi kõrge kõvadus, selle kõvadus on teisel kohal ainult teemant- ja kuup-boori nitriidile, mis muudab selle laialdaselt kasutamiseks lihvimiseks, lõikamiseks ja muudeks põldudeks, mis on võimelised tootma mitmesuguseid kõrgeid lihvimis- ja lõiketööriistu, nagu jahvatavad Wheels, Calings, Cutting, ja mängib muusid, ja muul viisil.
Keemiliste omaduste osas näitab räni karbiidi hea keemiline stabiilsus ja sellel on suurepärane korrosioonikindlus. Ükskõik, kas tugevas happe- või leelis -keskkonnas on ränikarbiid võimeline säilitama oma struktuuri ja jõudluse stabiilsust, on see omadus mõnes materiaalses korrosioonitakistuse nõuetes väga kõrged, näiteks keemilised, nafta- ja muud tööstusharud, laialdaselt reaktsioonikonteinerite tootmisel, pipeline vooder ja muud seadmed.
Ränikarbiidi üks silmapaistvamaid omadusi on selle suurepärane jõudlus kõrgtemperatuurilises keskkonnas. Seda iseloomustab kõrge temperatuuri takistus, kõrge tugevus, hea soojusjuhtivus ja löögikindlus. Nende omaduste põhjal on räni karbiidil laias valikus rakendusi, mis pole viljakas metallisulamistööstuses. Näiteks saab seda kasutada kõrgtemperatuuriliste kaudsete küttematerjalidena sellistes seadmetes nagu kindlad destilleerimisahjud, destilleerimisahjude tornpannid, alumiiniumist elektrolüüsimahutid, vase sulamise ahju vooderdus, tsingipulbri ahjud kõverdatud plaatidega, termopaaride kaitsetorud jne. Raud- ja terasetööstuses võib räni karbiidi korrosioonikindluse, termilise šokikindluse ja kulumiskindluse kasutamine ning suuremahulise kõrgahju voodri omaduste hea soojusjuhtivus oluliselt parandada kõrgake kasutusaega.
Kaasaegse tehnoloogia valdkonnas on räni karbiidist saanud oma ainulaadsete elektriliste omadustega särav täht. Sellel on lai ribalaius, kõrge purunemisväli, kõrge soojusjuhtivus ja kõrge elektronide küllastumiskiirus jne. Need omadused muudavad räni karbiidi energiaelektroonika, kõrgsageduslike seadmete ja muude piirkondade valdkonnas, näitavad suurt potentsiaali rakendatavaks. Toiteelektroonikas kasutatakse räni karbiidi laialdaselt ülitõhusa võimsusega pooljuhtseadmete tootmisel, näiteks MOSFETS (metalli-oksiid-semoduktori välja transistorid), BJT-d (bipolaarsed transistorid), JFETS (ristmikuvälja efektide transistorid) ja Schotty barjeenid. Need seadmed mängivad võtmerolli elektri- ja hübriidsõidukite, fotogalvaaniliste muundurite, kiirete rongide, tööstusliku mootori draivide ja energia muundamise elektrivõistluste juhtimissüsteemides. Võttes näitena elektrisõidukeid, võib räni karbiidi energiaseadmete kasutamine märkimisväärselt parandada sõiduki energiatõhusust ja vähendada energiakadu, laiendades sellega elektrisõidukite ulatust.
Pooljuhtide valgustuses kasutatakse räni karbiidi substraate selliste materjalide kasvatamiseks nagu galliumnitriid (GAN), mis on LED-i (valgust kiirgav dioodi) valgustustehnoloogia võtmekomponent. Ränikarbiidsubstraadid pakuvad tõhusaid pikaajalisi valgusallikaid, mis vastavad kaasaegse valgustustehnoloogia energiasäästlikule, keskkonnakaitsele ja pikaajalistele nõuetele. RF-i ja mikrolaineseadmete valdkonnas kasutatakse kõrgsageduse, suure võimsusega elektrooniliste seadmete, näiteks RF-lülitite ja toitevõimendite valmistamiseks räni karbiidipõhiseid pooljuhtmaterjale. Nendel seadmetel on laias valikus rakendusi traadita ühenduses, radarisüsteemides ja satelliitide sidesüsteemides. 5G-kommunikatsiooni ajastul on nõudlus kõrgsageduse ja suure võimsusega seadmete järele dramaatiliselt suurenenud ning räni karbiidimaterjalide kasutamine võib tõhusalt parandada kommunikatsiooniseadmete jõudlust ja tagada signaalide stabiilse edastamise.
Mitte ainult, et ränikarbiid on mõnes arenevas valdkonnas näidanud ka suurt rakenduse potentsiaali. Nutikavõrgu valdkonnas, millel on jaotatud võimsus jaotusvõrku ja aktiivse jaotusvõrgu moodustumisega, on Power Electronics'i tehnoloogia muutunud uueks energiasüsteemiks. Räni karbiidiseadmete rakendamine soodustab oluliselt ruudustiku paindlikkust, energiaelektroonika protsessi. Näiteks Hiina esimesed 35 kV \/ 5 MW räni karbiidi paindlikku alajaama, mis töötavad baadingis, Hebei provintsis, võib paindlik alajaam realiseerida mitme elemendiga AC ja DC paindliku ühendamise "allikavõrgu salvestusruumi", mis parandab oluliselt energiatõhusust, et uued energiasüsteemid pakuvad tehnilist tuge. Andmekeskuse jahutussüsteemis võib räni karbiidi hea soojusjuhtivus aidata parandada jahutuse tõhusust ja vähendada andmekeskuse energiatarbimist.
Hiinas on räni karbiidi tööstus viimastel aastatel teinud suuri edusamme. Hiina ränikarbiiditööstus sai alguse selle sajandi alguses ning pärast aastaid kestnud tehnoloogilist uurimistööd ning arendustegevust ja akumuleerumist on räni karbiidimaterjalide ja seadmete väljatöötamisel tehtud rida suuri läbimurdeid.2024, on Hiina tootmisvõimsus Silicon Carbiidi substraadi tööstuses rekordiliselt kõrge. Kodumaine SIC tootmisvõimsus on endiselt keskendunud substraatide tootmisele, millel on tootmise kvaliteedi ja kulude kontrolli osas maailmas konkurentsieelis. Näiteks on Tianyue Advanced juhtiva kodumaise räni karbiidiettevõttena välja töötanud tööstuse esimese 12- tollise räni karbiidi substraate tooted, millel on sõltumatu intellektuaalomandi õigused, pakkudes olulist tuge räni karbiidi tööstuse tehnoloogiliseks uuendamiseks. Kuid Hiina ränikarbiiditööstus seisab silmitsi ka mõne väljakutsega, näiteks räni karbiidiseadmed lühikese tahvli rakendamisel, on räni karbiidi tööstuse ahela terviklik mõju teatav mõju. Kuid tehnoloogia ja turunõudluse pideva arenguga usun, et need probleemid lahendatakse järk -järgult.
Suurepärase jõudlusega materjalina mängib räni karbiidil olulist rolli paljudes valdkondades ja selle rakenduspiirkonnad laienevad endiselt. See ei paku mitte ainult tugevat tuge traditsiooniliste tööstuste täiendamiseks ja muutmiseks, vaid süstib ka tugeva tõuke tekkivate teadus- ja tehnoloogiliste valdkondade arendamisele. Tulevikus eeldatakse, et edasise läbimurde tehnoloogia ja tööstuse pideva täiustamise korral realiseeritakse räni karbiidi suuremahulisi rakendusi rohkemates valdkondades, tuues rohkem üllatusi ja muutusi meie elus ja sotsiaalses arengus. Ootame teaduslikul ja tehnoloogilisel areenil räni karbiidi, et õitseda rohkem pimestavat valgust!