Карбид кремния (SiC) — неорганическое неметаллическое соединение, образованное ковалентной связью между кремнием и углеродом. Благодаря своим исключительным свойствам: высокой твердости, высокой термостойкости, коррозионной стойкости, высокой теплопроводности и широкозонный полупроводник, SiC имеет широкое применение во многих отраслях промышленности. Кроме того, технология обработки порошка также косвенно влияет на эксплуатационные характеристики конечных продуктов.
Применение карбида кремния
① Полупроводники и электронные приборы (основная область роста)
Материал подложки: Монокристалл 4H-SiC используется для производства мощных, устойчивых к высоким температурам силовых электронных приборов (таких как МОП-транзистор, IGBT), которые широко используются в новых энергетических транспортных средствах, фотоэлектрических инверторах и базовых станциях 5G.
Эпитаксиальный вафля: эпитаксиальный слой выращен на SiC субстрат для производства высокочастотных и высоковольтных чипов. Например: инвертор Tesla Model 3 использует модули SiC, что увеличивает эффективность на 5%.
② Абразивы и износостойкие материалы
Шлифовальный круг/наждачная бумага: Порошок карбида кремния с размером частиц 80-2000 меш (D50: 7~180 мкм) используется для прецизионного шлифования металлов и керамики.
Пескоструйная обработка: Крупные частицы (>1 мм) используются для очистки поверхности литья.
Композитные материалы: Добавляется в смоляные или металлические матрицы для создания износостойких покрытий, например, уплотнений авиационных двигателей.
③ Высокотемпературная конструкционная керамика
Детали печи: Инструменты для обжига из карбида кремния (например, полки и поддоны) выдерживают высокие температуры свыше 1600°C и используются для спекания керамики.
Теплообменники: Использование высокой теплопроводности карбида кремния (приблизительно 150 Вт/м・К) для производства высокоэффективного теплообменного оборудования промышленного назначения.
④ Новая энергия и защита окружающей среды
Литий-ионные аккумуляторы: В качестве добавки к материалам отрицательного электрода (например, композиту с графитом) для повышения емкости аккумулятора и увеличения срока службы.
Экологически чистая фильтрация: Пористая керамика из карбида кремния используется для удаления пыли из высокотемпературных дымовых газов, например, на угольных электростанциях.
Технология переработки порошка карбида кремния
– Дробление и измельчение сырья материал
Оборудование: щековая дробилка (грубое дробление) → ударная дробилка (среднее дробление) → шаровая мельница/вибрационная мельница (тонкое измельчение до D50: 100~300 мкм).
Ключевые параметры: размер исходного материала ≤50 мм, размер выходного материала контролируется в диапазоне 80–200 меш для точной полировки.
– Тонкая классификация и контроль размера частиц
Классификатор турбин: используется для классификации на микронном уровне (1–50 мкм) и должен быть оснащен классифицирующим колесом с покрытием из карбида вольфрама и азотной защитой для предотвращения окисления.
Сверхзвуковой классификатор: Наномасштабная (50–500 нм) классификация, используемая для полупроводников, высокотемпературных конструкционных материалов, таких как детали авиационных двигателей и другие высокотехнологичные приложения.
– Очистка и обработка поверхности
Кислотное элюирование: Используйте смесь плавиковая кислота (HF) и азотной кислоты (HNO₃) для удаления металлических примесей (таких как Fe и Al) с чистотой более 99,9%.
Модификация поверхности: Обработка связующими агентами, такими как силаны, для улучшения совместимости со смоляной матрицей композитов.
– Сушка и упаковка
Распылительная сушка: быстрая дегидратация (содержание воды <0,1%), избегая агломерации. Подходит для нанопорошков.
Вакуумная упаковка: влагостойкий и антиокислительный, отвечающий требованиям чистоты полупроводниковой промышленности.
Циндаоская компания по производству порошкового оборудования Epic Powder Machinery Co., Ltd. является производителем оборудования для обработки порошков с богатым опытом и техническим накоплением.
Наша продукция охватывает оборудование для измельчения, классификации, модификации и сопутствующее вспомогательное оборудование.
- Для измельчения карбида кремния можно использовать шаровую мельницу и вибрационную мельницу.
- Воздушный классификатор может быть использован для классификации карбида кремния.
- Для модификации карбида кремния можно использовать штифтовую и трехроторную мельницы.
Эпический порошок занимается порошковой обработкой в течение многих лет. Наша продукция проверена рынком и поддержана клиентами. Если вам нужно соответствующее оборудование для обработки карбида кремния или других материалов, или вам нужно другое оборудование для порошковой обработки, пожалуйста, свяжитесь с нашими сотрудниками напрямую. Мы предоставим вам комплексное решение: от выбора оборудования, проектирования решения до монтажа и ввода в эксплуатацию, а также послепродажного обслуживания.
Заключение
Карбид кремния трансформируется из «высококлассной вспомогательной роли» в новых энергетических транспортных средствах, коммуникациях 5G и т. д. в «основной двигатель» энергетической революции и интеллектуального производства. Ожидается, что после 2025 года, по мере того как 8-дюймовые подложки станут популярными, а стоимость еще больше снизится, его применение распространится на массовые рынки, такие как потребительская электроника и инфраструктура ИИ.
