SiC keramička posuda za nosač pločica s otpornošću na visoke temperature
Keramička posuda od silicijum karbida (SiC posuda)
Visokoperformansna keramička komponenta bazirana na silicijum-karbidnom (SiC) materijalu, projektovana za napredne industrijske primjene kao što su proizvodnja poluprovodnika i LED dioda. Njene osnovne funkcije uključuju služenje kao nosač pločice, platforma za proces nagrizanja ili podrška za procese na visokim temperaturama, koristeći izuzetnu toplotnu provodljivost, otpornost na visoke temperature i hemijsku stabilnost kako bi se osigurala ujednačenost procesa i prinos proizvoda.
Ključne karakteristike
1. Termičke performanse
- Visoka toplotna provodljivost: 140–300 W/m·K, što značajno nadmašuje tradicionalni grafit (85 W/m·K), omogućava brzo odvođenje toplote i smanjeno termičko naprezanje.
- Nizak koeficijent termičkog širenja: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), što je slično siliciju (2,6×10⁻⁶/℃), što minimizira rizik od termičke deformacije.
2. Mehanička svojstva
- Visoka čvrstoća: Čvrstoća na savijanje ≥320 MPa (20℃), otporna na kompresiju i udar.
- Visoka tvrdoća: Mohsova tvrdoća 9,5, druga po tvrdoći odmah iza dijamanta, nudi superiornu otpornost na habanje.
3. Hemijska stabilnost
- Otpornost na koroziju: Otporno na jake kiseline (npr. HF, H₂SO₄), pogodno za okruženja u kojima se odvija proces nagrizanja.
- Nemagnetski: Intrinzična magnetska susceptibilnost <1×10⁻⁶ emu/g, izbjegavajući interferenciju s preciznim instrumentima.
4. Ekstremna tolerancija na okolinu
- Otpornost na visoke temperature: Dugotrajna radna temperatura do 1600–1900℃; kratkotrajna otpornost do 2200℃ (okruženje bez kisika).
- Otpornost na termički udar: Podnosi nagle promjene temperature (ΔT >1000℃) bez pucanja.
Aplikacije
| Područje primjene | Specifični scenariji | Tehnička vrijednost |
| Proizvodnja poluprovodnika | Nagrizanje pločica (ICP), taloženje tankog filma (MOCVD), poliranje CMP-a | Visoka toplotna provodljivost osigurava ujednačena temperaturna polja; nisko toplotno širenje minimizira savijanje pločice. |
| Proizvodnja LED dioda | Epitaksijalni rast (npr. GaN), rezanje pločica, pakovanje | Potiskuje višestruke defekte, poboljšavajući svjetlosnu efikasnost i vijek trajanja LED dioda. |
| Fotonaponska industrija | Peći za sinterovanje silicijumskih pločica, nosači PECVD opreme | Otpornost na visoke temperature i termalne udare produžava vijek trajanja opreme. |
| Laseri i optika | Podloge za hlađenje lasera velike snage, nosači optičkih sistema | Visoka toplotna provodljivost omogućava brzo odvođenje toplote, stabilizujući optičke komponente. |
| Analitički instrumenti | Držači za TGA/DSC uzorke | Nizak toplotni kapacitet i brz termalni odziv poboljšavaju tačnost mjerenja. |
Prednosti proizvoda
- Sveobuhvatne performanse: Toplinska provodljivost, čvrstoća i otpornost na koroziju daleko prevazilaze aluminijumsku i silicijum nitridnu keramiku, ispunjavajući ekstremne operativne zahtjeve.
- Lagani dizajn: Gustoća od 3,1–3,2 g/cm³ (40% čelika), smanjuje inercijalno opterećenje i poboljšava preciznost kretanja.
- Dugotrajnost i pouzdanost: Vijek trajanja prelazi 5 godina na 1600℃, smanjujući vrijeme zastoja i operativne troškove za 30%.
- Prilagođavanje: Podržava složene geometrije (npr. porozne vakuumske čašice, višeslojne posude) sa greškom ravnosti <15 μm za precizne primjene.
Tehničke specifikacije
| Kategorija parametra | Indikator |
| Fizička svojstva | |
| Gustoća | ≥3,10 g/cm³ |
| Fleksibilna čvrstoća (20℃) | 320–410 MPa |
| Toplotna provodljivost (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Koeficijent termičkog širenja (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Hemijska svojstva | |
| Otpornost na kiseline (HF/H₂SO₄) | Nema korozije nakon 24 sata potapanja |
| Preciznost obrade | |
| Ravnost | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Hrapavost površine (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH-ove usluge
XKH pruža sveobuhvatna industrijska rješenja koja obuhvataju razvoj po narudžbi, preciznu mašinsku obradu i rigoroznu kontrolu kvaliteta. Za razvoj po narudžbi, nudi rješenja od materijala visoke čistoće (>99,999%) i poroznosti (30–50% poroznosti), uparena sa 3D modeliranjem i simulacijom za optimizaciju složenih geometrija za primjene poput poluprovodnika i vazduhoplovstva. Precizna mašinska obrada prati pojednostavljeni proces: obrada praha → izostatsko/suho presovanje → sinterovanje na 2200°C → CNC/dijamantsko brušenje → inspekcija, osiguravajući poliranje na nanometarskom nivou i dimenzijsku toleranciju od ±0,01 mm. Kontrola kvaliteta uključuje testiranje cijelog procesa (XRD sastav, SEM mikrostruktura, savijanje u 3 tačke) i tehničku podršku (optimizacija procesa, konsultacije 24/7, dostava uzorka u roku od 48 sati), isporučujući pouzdane, visokoperformansne komponente za napredne industrijske potrebe.
Često postavljana pitanja (FAQ)
1. P: Koje industrije koriste keramičke tacne od silicijum-karbida?
A: Široko se koriste u proizvodnji poluprovodnika (rukovanje pločicama), solarnoj energiji (PECVD procesi), medicinskoj opremi (MRI komponente) i vazduhoplovstvu (dijelovi izloženi visokim temperaturama) zbog svoje ekstremne otpornosti na toplotu i hemijske stabilnosti.
2. P: Po čemu silicijum karbid nadmašuje kvarcne/staklene posude?
A: Veća otpornost na termalne udare (do 1800°C u odnosu na 1100°C kod kvarca), nulta magnetska interferencija i duži vijek trajanja (5+ godina u odnosu na 6-12 mjeseci kod kvarca).
3. P: Da li silicijum-karbidne posude mogu podnijeti kisele sredine?
O: Da. Otporni na HF, H2SO4 i NaOH sa korozijom <0,01 mm/godišnje, što ih čini idealnim za hemijsko nagrizanje i čišćenje pločica.
4. P: Da li su silicijum-karbidne posude kompatibilne sa automatizacijom?
O: Da. Dizajnirano za vakuumsko usisavanje i robotsko rukovanje, s ravnošću površine <0,01 mm kako bi se spriječila kontaminacija česticama u automatiziranim tvornicama.
5. P: Kakva je usporedba troškova s tradicionalnim materijalima?
A: Veći početni troškovi (3-5x kvarc), ali 30-50% niži ukupni troškovi vlasništva (TCO) zbog produženog vijeka trajanja, smanjenog vremena zastoja i uštede energije zahvaljujući superiornoj toplinskoj provodljivosti.
