Silizio-karburoa Cantilever Pala

Silizio Karburozko Pala Kontxa-Padela errendimendu handiko industria-osagai bat da, Reaction Bonded SiC (RBSiC) teknologian oinarritua. Egoera gogorretarako diseinatua, hala nola erdieroaleen obleen prozesamendua, zelula fotovoltaikoen estaldura eta tenperatura altuko lurrun kimikoen deposizioa (CVD). Bere beso bakarreko kontxa-egitura bereziak, silizio karburoaren erresistentzia-ezaugarri muturrekoekin konbinatuta, milimetro-mailako deformazio-zehaztasuna mantentzen du 1350 ℃-ko tenperatura altuko ingurune jarraituan, eta irtenbide iraultzailea bihurtu da kuartzo tradizionala, metal-aleazioak eta beste material batzuk ordezkatzeko.

Materialen aurrerapena: Silizio karburoaren ingeniaritza berreraikuntza

1. Erreakziozko sinterizazio prozesuaren mikromiraria

% 10-15 silizio fase librea sortzen da kantileber palen ale-mugan, silizio urtua sic preforman sartzen denean erreakzio-sinterizazio prozesuan, hiru dimentsioko elkarlotutako egitura bat sortuz. Mikroegitura honek 3.02 g/cm³-ko dentsitatea, % 0.1 baino gutxiagoko porositatea eta 250 MPa (20 ℃) ​​arteko tolestura-erresistentzia ematen dio, pisu arina mantenduz (altzairu herdoilgaitza baino % 40 gutxiago), eta 300 GPa-ko elastikotasun-modulua mantenduz 1200 ℃-tan ere.

2. Parametro termodinamikoen azken oreka

Kantilebrearen hedapen termikoaren koefizientea (CTE) zehaztasunez kontrolatzen da 4.5 × 10-6K-1-tan, eta hori oso bat dator LPCVD (presio baxuko lurrun kimikoaren deposizioa) ekipamenduaren estaldura-materialarekin, desoreka termikoak eragindako interfazearen tentsioa murrizteko. Bere eroankortasun termikoa 45 W/(m·K)-ra iristen da 1200 ℃-tan, eta horrek beroa azkar xurgatu eta tokiko gehiegi berotzea saihestu dezake, eta beroa xahutzeko zulo-multzoaren diseinu patentatuari esker, oblea-erretiluaren tenperatura-aldea 2 ℃/m² baino txikiagoa da.

Abantaila teknikoa: Laborategitik ekoizpen masiborako jauzia

1. Diseinu moldagarri automatikoa

Kontsola-palaren karga-eremuak leiho modular baten egitura hartzen du (irekidura-zehaztasuna ±0.05 mm), eta 12 ardatzeko lotura-helduleku-sistema bat eusten du, 150-300 mm-ko obleekin hornitua eta robot-besoarekin bateragarria dena. Mutur finkoei gradiente-lodierako horma-sistema eman zaie (δ₁=8.6 mm-tik δ₁ 4.8 mm-ra) egitura-zurruntasuna bermatzeko eta pisu orokorra % 22 murrizteko ₃-n, abiadura handiko transmisioan egonkortasun dinamikoaren eskakizunak betetzeko.

2. Iraultza kutsaduraren kontrolean

2-5μm-ko SiO₂ pasibazio geruza gainazalean in situ sortuz, Cl₂, HF eta metal ioiak dituen atmosfera korrosiboan dagoen kontsola-pala 0.1 ppb baino gutxiago prezipitatzen da, hau da, alumina materiala baino 3 magnitude-ordena txikiagoa. 1000 tenperatura altuko ziklo-proba egin ondoren, gainazaleko partikula erortzen diren kopurua beti da 5/m2 baino txikiagoa, erdieroaleen fabrikazioaren 10. klaseko garbitasun-eskakizunak betez.

Xehetasun azkarra:

1. Beste izenak: Tenperatura altuko oblea transferentziako pala; RBSiC kontsola-ibilgailua; Estalitako kontsola-plataforma; SiC monolitiko kontsola.

2. Aplikazio: 

Erdieroaleen fabrikazioa: Garraiatu obleak difusio-labeetan, erreketa-labeetan, oxidazio-labeetan eta beste ekipamendu batzuetan.

Estaldura fotovoltaikoa: TOPCon/HJT zelularen PECVD prozesuko oblea garraiatzeko laguntza,

3. Nukleoaren parametroak: Tolestura-erresistentzia 380 MPa (giro-tenperatura) →280 MPa (1400℃) da, hedapen termikoaren koefizientea 4.2 × 10⁻⁶/℃ da, eta % 40ko HF-ren korrosio-tasa 0.008 mm/urtekoa baino txikiagoa da. Atmosfera geldoa 1600℃-ko erabilera jarraitua, oxidazio-ingurunea 1400℃, 1400℃↔25℃-ko talka termikoaren zikloa 500 aldiz onartzen du.

Erdieroaleen obleen fabrikazioa

Difusio-labearen oblea-euskarria: Fosforo/boro dopatze-prozesuan, 300 mm-ko siliziozko oblea 1250 ℃/8 orduko tratamendu termikopean jartzen da, eta forma-aldagaia 0.1 mm/m baino txikiagoa da.

Hazkuntza epitaxialaren erretilua: SiC geruza epitaxialen MOCVD deposiziorako, 10-6 Torr hutsean obleak nanoeskalan kokatzea ahalbidetuz.

Zelula fotovoltaikoen ekoizpena

PERC estaldura ibilgailua: PECVD ekipamenduan 800 ℃-ko plasma bonbardaketaren menpe, 5000 aldiz baino gehiagoko zerbitzu-bizitza, grafito materialek baino 8 aldiz handiagoa.

TOPCon laser bidezko sinterizazioa: 10ns-ko pultsu-zabalera duen laser sistema batekin, atzeko silizio polikristalino geruzaren sinterizazio selektiboaren lerrokatze-zehaztasuna ±3μm-koa da.

1. Materialen propietateetan aurrerapen subertsiboa

Silizio karburozko kontsola-helizeak silizio karburoaren sinterizazio erreaktiboko (RBSiC) teknologia erabiltzen du, eta silizio karburo matrizea zeharkatzen du silizio urtuaren bidez, % 0.5etik beherako porositatea duen egitura trinkoa lortzeko. Bere tolestura-erresistentzia 380 MPa-koa da (giro-tenperatura), eta 280 MPa-ko erresistentzia mantentzen du 1400 ℃-ko tenperatura altuan.

2. Egonkortasuna muturreko inguruneetan

Tenperatura altuko erresistentzia: 1600 ℃-rainoko etengabeko lan-tenperatura (atmosfera geldoa), 1800 ℃-rainoko berehalako tenperatura altuko epe laburreko erresistentzia (laser sinterizazio prozesua adibidez), ez du biguntzeko edo deformatzeko arriskurik.

Korrosioarekiko erresistentzia: HF, HCl eta H₂SO₄ bezalako azido sendoen korrosio-tasa < 0.01 mm/urte. Cl₂/O₂ duten CVD erreakzio-ganberen iraupena grafitozko materialen aldean 5-8 aldiz handitu da.

Talka termikoarekiko erresistentzia: 1400 ℃ ↔ 25 ℃ tenperatura aldaketa ziklo azkarra onartzen du (ΔT = 1375 ℃), ez da pitzadurarik edo erresistentzia ahuldu 500 zikloren ondoren.