Technoleg ceramig carbid silicon a'i gymhwysiad yn y maes ffotofoltäig

I. Strwythur ac eiddo carbid silicon

Mae silicon carbid SiC yn cynnwys silicon a charbon. Mae'n gyfansoddyn polymorphic nodweddiadol, yn bennaf gan gynnwys α-SiC (math sefydlog tymheredd uchel) a β-SiC (math sefydlog tymheredd isel). Mae mwy na 200 o polymorphs, ymhlith y mae 3C-SiC o β-SiC a 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, a 15R-SiC o α-SiC yn fwy cynrychioliadol.

 Proses seramig carbid silicon

Ffigur Strwythur polymorph SiC Pan fydd y tymheredd yn is na 1600 ℃, mae SiC yn bodoli ar ffurf β-SiC, y gellir ei wneud o gymysgedd syml o silicon a charbon ar dymheredd o tua 1450 ℃. Pan fydd yn uwch na 1600 ℃, mae β-SiC yn trawsnewid yn araf i amrywiol polymorphs o α-SiC. Mae 4H-SiC yn hawdd i'w gynhyrchu tua 2000 ℃; Mae polyteipiau 6H a 15R yn hawdd i'w cynhyrchu ar dymheredd uchel uwchlaw 2100 ℃; Gall 6H-SiC hefyd aros yn sefydlog iawn ar dymheredd uwch na 2200 ℃, felly mae'n fwy cyffredin mewn cymwysiadau diwydiannol. Mae carbid silicon pur yn grisial di-liw a thryloyw. Mae carbid silicon diwydiannol yn ddi-liw, melyn golau, gwyrdd golau, gwyrdd tywyll, glas golau, glas tywyll a hyd yn oed du, gyda gradd y tryloywder yn gostwng yn ei dro. Mae'r diwydiant sgraffiniol yn rhannu carbid silicon yn ddau gategori yn ôl lliw: carbid silicon du a charbid silicon gwyrdd. Mae rhai di-liw i wyrdd tywyll yn cael eu dosbarthu fel carbid silicon gwyrdd, ac mae rhai glas golau i ddu yn cael eu dosbarthu fel carbid silicon du. Mae carbid silicon du a charbid silicon gwyrdd yn grisialau hecsagonol α-SiC. Yn gyffredinol, mae cerameg carbid silicon yn defnyddio powdr carbid silicon gwyrdd fel deunyddiau crai.

2. silicon carbide seramig broses baratoi

Gwneir deunydd cerameg silicon carbid trwy falu, malu a graddio deunyddiau crai carbid silicon i gael gronynnau SiC gyda dosbarthiad maint gronynnau unffurf, ac yna gwasgu'r gronynnau SiC, sintro ychwanegion a gludyddion dros dro i mewn i wag gwyrdd, ac yna sintro ar dymheredd uchel. Fodd bynnag, oherwydd nodweddion bond cofalent uchel bondiau Si-C (~88%) a chyfernod trylediad isel, un o'r prif broblemau yn y broses baratoi yw anhawster sintering densification. Mae dulliau paratoi cerameg carbid silicon dwysedd uchel yn cynnwys sintro adwaith, sintro di-bwysedd, sintro gwasgedd atmosfferig, sinteru gwasgu poeth, sinteru ailgrisialu, sinterio gwasgu isostatig poeth, sinterio plasma gwreichionen, ac ati.

 

Fodd bynnag, mae gan serameg carbid silicon yr anfantais o wydnwch torri asgwrn isel, hynny yw, mwy o freuder. Am y rheswm hwn, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae cerameg amlwedd yn seiliedig ar serameg carbid silicon, megis atgyfnerthu ffibr (neu wisger), cryfhau gwasgariad gronynnau heterogenaidd a deunyddiau swyddogaethol graddiant wedi ymddangos un ar ôl y llall, gan wella caledwch a chryfder deunyddiau monomer.

3. Cymhwyso serameg carbid silicon yn y maes ffotofoltäig

Mae gan serameg carbid silicon ymwrthedd cyrydiad rhagorol, gallant wrthsefyll erydiad sylweddau cemegol, ymestyn bywyd y gwasanaeth, ac ni fyddant yn rhyddhau cemegau niweidiol, sy'n bodloni gofynion diogelu'r amgylchedd. Ar yr un pryd, mae gan gynhalwyr cychod carbid silicon hefyd fanteision cost gwell. Er bod pris deunyddiau carbid silicon eu hunain yn gymharol uchel, gall eu gwydnwch a'u sefydlogrwydd leihau costau gweithredu ac amlder ailosod. Yn y tymor hir, mae ganddynt fanteision economaidd uwch ac maent wedi dod yn gynhyrchion prif ffrwd yn y farchnad cymorth cychod ffotofoltäig.

 Proses seramig carbid silicon

Pan ddefnyddir cerameg carbid silicon fel deunyddiau cludo allweddol yn y broses o gynhyrchu celloedd ffotofoltäig, mae gan y cwch, blychau cychod, ffitiadau pibellau a chynhyrchion eraill sefydlogrwydd thermol da, nid ydynt yn cael eu dadffurfio ar dymheredd uchel, ac nid oes ganddynt unrhyw lygryddion gwaddodol niweidiol. Gallant ddisodli'r cynhalwyr cychod cwarts a ddefnyddir yn gyffredin ar hyn o bryd, blychau cychod, a gosodiadau pibell, ac mae ganddynt fanteision cost sylweddol. Mae cynhalwyr cychod silicon carbid yn cael eu gwneud o garbid silicon fel y prif ddeunydd. O'i gymharu â chynhalwyr cychod cwarts traddodiadol, mae gan gynhalwyr cychod carbid silicon well sefydlogrwydd thermol a gallant gynnal sefydlogrwydd mewn amgylcheddau tymheredd uchel. Mae cynhalwyr cychod silicon carbid yn perfformio'n dda mewn amgylcheddau tymheredd uchel ac nid yw gwres yn effeithio arnynt yn hawdd ac yn cael eu dadffurfio na'u difrodi. Maent yn addas ar gyfer prosesau cynhyrchu sydd angen triniaeth tymheredd uchel, sy'n ffafriol i gynnal sefydlogrwydd a chysondeb y broses gynhyrchu.

 

Bywyd gwasanaeth: Yn ôl dadansoddiad yr adroddiad data: Mae bywyd gwasanaeth cerameg carbid silicon yn fwy na 3 gwaith yn fwy na chynhalwyr cychod, blychau cychod, a gosodiadau pibell wedi'u gwneud o ddeunyddiau cwarts, sy'n lleihau'n fawr amlder ailosod nwyddau traul.


Amser post: Hydref-21-2024