SiC keramička posuda za nosač pločica s otpornošću na visoke temperature
Keramička posuda od silicijevog karbida (SiC posuda)
Visokoučinkovita keramička komponenta na bazi silicijevog karbida (SiC), konstruirana za napredne industrijske primjene poput proizvodnje poluvodiča i LED dioda. Njene glavne funkcije uključuju služenje kao nosač pločice, platforma za proces jetkanja ili podrška procesu na visokim temperaturama, iskorištavajući iznimnu toplinsku vodljivost, otpornost na visoke temperature i kemijsku stabilnost kako bi se osigurala ujednačenost procesa i prinos proizvoda.
Ključne značajke
1. Toplinske performanse
- Visoka toplinska vodljivost: 140–300 W/m·K, što znatno nadmašuje tradicionalni grafit (85 W/m·K), što omogućuje brzo odvođenje topline i smanjeno toplinsko naprezanje.
- Nizak koeficijent toplinskog širenja: 4,0 × 10⁻⁶/℃ (25–1000℃), što je slično siliciju (2,6 × 10⁻⁶/℃), što smanjuje rizik od toplinske deformacije.
2. Mehanička svojstva
- Visoka čvrstoća: Čvrstoća na savijanje ≥320 MPa (20℃), otporna na kompresiju i udarce.
- Visoka tvrdoća: Mohsova tvrdoća 9,5, druga po tvrdoći odmah iza dijamanta, nudi vrhunsku otpornost na habanje.
3. Kemijska stabilnost
- Otpornost na koroziju: Otporno na jake kiseline (npr. HF, H₂SO₄), pogodno za okruženja u kojima se odvija proces jetkanja.
- 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 ℃ (okolina bez kisika).
- Otpornost na toplinske udare: Podnosi nagle promjene temperature (ΔT >1000℃) bez pucanja.
Primjene
| Područje primjene | Specifični scenariji | Tehnička vrijednost |
| Proizvodnja poluvodiča | Nagrizanje pločica (ICP), taloženje tankog filma (MOCVD), poliranje CMP-a | Visoka toplinska vodljivost osigurava ujednačena temperaturna polja; nisko toplinsko širenje minimizira savijanje pločice. |
| Proizvodnja LED dioda | Epitaksijalni rast (npr. GaN), rezanje pločica, pakiranje | Suzbija višestruke nedostatke, poboljšavajući svjetlosnu učinkovitost i vijek trajanja LED dioda. |
| Fotonaponska industrija | Peći za sinteriranje silicijskih pločica, nosači PECVD opreme | Otpornost na visoke temperature i toplinske udare produžuje vijek trajanja opreme. |
| Laseri i optika | Podloge za hlađenje lasera velike snage, nosači optičkih sustava | Visoka toplinska vodljivost omogućuje brzo odvođenje topline, stabilizirajući optičke komponente. |
| Analitički instrumenti | Držači uzoraka za TGA/DSC | Niski toplinski kapacitet i brzi toplinski odziv poboljšavaju točnost mjerenja. |
Prednosti proizvoda
- Sveobuhvatne performanse: Toplinska vodljivost, čvrstoća i otpornost na koroziju daleko nadmašuju aluminijevu i silicijev nitridnu keramiku, zadovoljavajući ekstremne operativne zahtjeve.
- Lagani dizajn: Gustoća od 3,1–3,2 g/cm³ (40% čelika), smanjuje inercijsko opterećenje i poboljšava preciznost kretanja.
- Dugotrajnost i pouzdanost: Vijek trajanja prelazi 5 godina na 1600℃, smanjujući vrijeme zastoja i operativne troškove za 30%.
- Prilagodba: Podržava složene geometrije (npr. porozne vakuumske čašice, višeslojne pladnjeve) s pogreškom ravnosti <15 μm za precizne primjene.
Tehničke specifikacije
| Kategorija parametra | Pokazatelj |
| Fizička svojstva | |
| Gustoća | ≥3,10 g/cm³ |
| Fleksibilna čvrstoća (20℃) | 320–410 MPa |
| Toplinska vodljivost (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Koeficijent toplinskog širenja (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Kemijska svojstva | |
| Otpornost na kiseline (HF/H₂SO₄) | Nema korozije nakon 24 sata uranjanja |
| Preciznost obrade | |
| Plosnatost | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Hrapavost površine (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH-ove usluge
XKH pruža sveobuhvatna industrijska rješenja koja obuhvaćaju razvoj po narudžbi, preciznu strojnu obradu i rigoroznu kontrolu kvalitete. Za razvoj po narudžbi nudi rješenja od materijala visoke čistoće (>99,999%) i poroznosti (30–50% poroznosti), uparena s 3D modeliranjem i simulacijom za optimizaciju složenih geometrija za primjene poput poluvodiča i zrakoplovstva. Precizna strojna obrada slijedi pojednostavljeni proces: obrada praha → izostatsko/suho prešanje → sinteriranje na 2200 °C → CNC/dijamantno brušenje → inspekcija, osiguravajući poliranje na nanometarskoj razini i dimenzijsku toleranciju od ±0,01 mm. Kontrola kvalitete uključuje ispitivanje cijelog procesa (XRD sastav, SEM mikrostruktura, savijanje u 3 točke) i tehničku podršku (optimizacija procesa, konzultacije 24/7, dostava uzorka u roku od 48 sati), isporučujući pouzdane, visokoučinkovite komponente za napredne industrijske potrebe.
Često postavljana pitanja (FAQ)
1. P: Koje industrije koriste keramičke pladnjeve od silicij-karbida?
A: Široko se koriste u proizvodnji poluvodiča (rukovanje pločicama), solarnoj energiji (PECVD procesi), medicinskoj opremi (MRI komponente) i zrakoplovstvu (dijelovi izloženi visokim temperaturama) zbog svoje ekstremne otpornosti na toplinu i kemijske stabilnosti.
2. P: Po čemu silicijev karbid nadmašuje kvarcne/staklene posude?
A: Veća otpornost na toplinske udare (do 1800°C u usporedbi s kvarcnih 1100°C), nula magnetskih smetnji i dulji vijek trajanja (5+ godina u usporedbi s kvarcnih 6-12 mjeseci).
3. P: Mogu li silicij-karbidne posude podnijeti kisele okoline?
O: Da. Otporni na HF, H2SO4 i NaOH s korozijom <0,01 mm/godišnje, što ih čini idealnim za kemijsko jetkanje i čišćenje pločica.
4. P: Jesu li silicij-karbidne posude kompatibilne s 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: Viši početni trošak (3-5x kvarc), ali 30-50% niži ukupni troškovi vlasništva (TCO) zbog produljenog vijeka trajanja, smanjenog vremena zastoja i uštede energije zahvaljujući vrhunskoj toplinskoj vodljivosti.
