Konzolno veslo od silicij karbida

Konzolna lopatica od silicijevog karbida je visokoučinkovita industrijska komponenta temeljena na tehnologiji reakcijski vezanog SiC (RBSiC). Dizajnirana za teške uvjete kao što su obrada poluvodičkih pločica, premazivanje fotonaponskih ćelija i kemijsko taloženje iz pare na visokim temperaturama (CVD). Njena jedinstvena konzolna struktura s jednim krakom, u kombinaciji s ekstremnim karakteristikama otpornosti silicijevog karbida, i dalje može održavati milimetarsku točnost deformacije u okruženju kontinuirane visoke temperature od 1350 ℃, postajući revolucionarno rješenje za zamjenu tradicionalnog kvarca, metalnih legura i drugih materijala.

Proboj materijala: Inženjerska rekonstrukcija silicijevog karbida

1. Mikro čudo procesa reakcijskog sinteriranja

Oko 10-15% slobodne silicijske faze formira se na granici zrna konzolne lopatice procesom reakcijskog sinteriranja silicijeve taline koja prodire u silic predoblik, formirajući trodimenzionalnu strukturu blokiranja. Ova mikrostruktura daje mu gustoću od 3.02 g/cm³, poroznost manju od 0.1% i čvrstoću na savijanje do 250 MPa (20 ℃) ​​uz održavanje male težine (40% manje od nehrđajućeg čelika), a istovremeno održava modul elastičnosti od 300 GPa čak i na 1200 ℃.

2. Konačna ravnoteža termodinamičkih parametara

Koeficijent toplinskog širenja (CTE) konzole precizno je kontroliran na 4.5 × 10⁻⁶K⁻¹, što je u velikoj mjeri usklađeno s materijalom premaza LPCVD (kemijsko taloženje iz pare niskog tlaka) opreme kako bi se smanjilo naprezanje na površini uzrokovano toplinskom neusklađenošću. Njegova toplinska vodljivost doseže 6 W/(m·K) na 1℃, što može brzo apsorbirati toplinu i izbjeći lokalno pregrijavanje, a zahvaljujući patentiranom dizajnu niza otvora za odvođenje topline, temperaturna razlika ladice za pločice je manja od 45℃/m².

Tehnička prednost: Skok iz laboratorija u masovnu proizvodnju

1. Automatski adaptivni dizajn

Područje opterećenja konzolne lopatice usvaja modularnu strukturu prozora (točnost otvora ±0.05 mm), koja podržava 12-osni sustav hvatanja opremljen pločicama od 150-300 mm i kompatibilan s robotskom rukom. Fiksni krajevi imaju gradijentnu debljinu stijenke (δ₁=8.6 mm do δ₁ 4.8 mm) kako bi se osigurala strukturna krutost i smanjila ukupna težina za 22% u ₃ te zadovoljili zahtjevi dinamičke stabilnosti kod prijenosa velikim brzinama.

2. Revolucija u kontroli onečišćenja

In situ stvaranjem pasivizacijskog sloja SiO₂ debljine 2-5 μm na površini, konzolna lopatica u korozivnoj atmosferi koja sadrži Cl₂, HF i taloženje metalnih iona iznosi manje od 0.1 ppb, što je 3 reda veličine manje od aluminijevog oksida. Nakon 1000 ciklusa visokih temperatura, broj površinskih čestica koje otpadaju uvijek je manji od 5 /m2, što zadovoljava zahtjeve čistoće klase 10 za proizvodnju poluvodiča.

Brzi detalj:

1. Drugi nazivi: Lopatica za prijenos pločica visoke temperature; RBSiC konzolno vozilo; Obložena konzolna platforma; SiC monolitna konzola.

2. primjena: 

Proizvodnja poluvodiča: Transport pločica u difuzijskim pećima, pećima za žarenje, oksidacijskim pećima i drugoj opremi.

Fotonaponski premaz: Podrška za transport pločica TOPCon/HJT ćelija PECVD procesom,

3. Parametri jezgre: Čvrstoća na savijanje je 380 MPa (sobna temperatura) → 280 MPa (1400 ℃), koeficijent toplinskog širenja je 4.2 × 10⁻⁶/℃, a brzina korozije 40% HF je manja od 0.008 mm/godišnje. Inertna atmosfera 1600 ℃ kontinuirana upotreba, oksidacijska okolina 1400 ℃, podrška 1400 ℃↔25 ℃ ciklus toplinskog šoka 500 puta.

Proizvodnja poluvodičkih pločica

Stalak za pločice difuzijske peći: U procesu dopiranja fosforom/borom, silicijska pločica od 300 mm podvrgava se toplinskoj obradi od 1250 ℃ / 8 sati, a varijabla oblika je manja od 0.1 mm/m.

Epitaksijalni pladanj za rast: Za MOCVD taloženje SiC epitaksijalnih slojeva, podržavajući nanoskalno pozicioniranje pločica pod vakuumom od 10-6 Torr.

Proizvodnja fotonaponskih ćelija

PERC premazno vozilo: podvrgnuto bombardiranju plazmom na 800 ℃ u PECVD opremi, vijek trajanja više od 5000 puta, 8 puta dulje od grafitnih materijala.

TOPCon lasersko sinteriranje: S laserskim sustavom s širinom impulsa od 10 ns, točnost selektivnog poravnanja sinteriranja stražnjeg polikristalnog silicijskog sloja postiže se s ±3 μm.

1. Subverzivni proboj u svojstvima materijala

Konzolni propeler od silicijevog karbida koristi tehnologiju reaktivnog sinteriranja silicijevog karbida (RBSiC) i prodire u matricu silicijevog karbida kroz talinu silicija kako bi se postigla gusta struktura s poroznošću < 0.5%. Njegova čvrstoća na savijanje je visoka do 380 MPa (sobna temperatura), a i dalje održava čvrstoću od 280 MPa na visokoj temperaturi od 1400 ℃.

2. Stabilnost u ekstremnim uvjetima

Otpornost na visoke temperature: kontinuirana radna temperatura do 1600 ℃ (inertna atmosfera), kratkotrajna otpornost na trenutno visoke temperature od 1800 ℃ (kao što je proces laserskog sinteriranja), bez rizika od omekšavanja ili deformacije.

Otpornost na koroziju: Brzina korozije jakih kiselina poput HF, HCl i H₂SO₄ < 0.01 mm/god. Vijek trajanja u CVD reakcijskim komorama koje sadrže Cl₂/O₂ povećan je 5-8 puta u usporedbi s grafitnim materijalima.

Otpornost na toplinski udar: Podrška ciklusu brze promjene temperature od 1400 ℃ ↔ 25 ℃ (ΔT = 1375 ℃), bez pucanja ili gubitka čvrstoće nakon 500 ciklusa.