Ciri-ciri dan Aplikasi Nanoserbuk Silikon Karbida

Nanoserbuk silikon karbida ialah bahan nano bukan organik dengan silikon karbida (SiC, formula kimia SiC) sebagai komponen teras dan saiz zarah antara 1 dan 100 nanometer. Sebagai kategori mewah dalam keluarga silikon karbida, ia mempunyai kelebihan unik bahan nano dan ciri-ciri semula jadi silikon karbida. Struktur kristalnya kebanyakannya kubik (3C-SiC, β – SiC) atau heksagon (4H-SiC, 6H-SiC, α – SiC).

Ciri-ciri teras serbuk nano silikon karbida

Daya saing teras serbuk nano silikon karbida terletak pada kejayaan prestasi yang dibawa oleh "saiz zarah nano" nya, sambil mewarisi ciri-ciri cemerlang bahan silikon karbida itu sendiri, prestasi komprehensifnya jauh lebih unggul daripada serbuk silikon karbida biasa, yang boleh dibahagikan kepada lima ciri teras berikut, dan juga merupakan kunci kepada penyesuaiannya kepada pelbagai pemandangan mewah.

1. Ciri-ciri Fizikal: Ultra halus dan berketulenan tinggi, stabil dari segi struktur

Saiz zarah serbuk nano silikon karbida biasanya dikawal antara 30 dan 100 nm. Sesetengah produk mewah boleh mencapai di bawah 30 nm, dengan luas permukaan tertentu 70-90 m2/g. Zarah-zarah tersebut diagihkan secara sekata dan tersebar dengan baik. Selepas hidroksilasi permukaan atau rawatan salutan, keupayaan ikatan antara muka boleh dipertingkatkan lagi untuk mengelakkan aglomerasi. Ketulenannya boleh mencapai lebih 99%, dan ketulenan produk mewah juga boleh mencapai 99.9999%. Jumlah kandungan bendasing ialah ≤ 1ppm, berkesan mengelakkan gangguan bendasing terhadap prestasi substrat. Pada masa yang sama, ketumpatannya ialah 3.22 g/ml, dan kekerasan Mohsnya setinggi 9.5, iaitu antara korundum dan berlian. Kekerasan mikronya boleh mencapai 2840~3320kg/mm², menjadikannya bahan tetulang tahan haus berkualiti tinggi dengan struktur kristal yang stabil dan kurang terdedah kepada herotan kekisi.

2. Ciri-ciri terma: rintangan suhu tinggi, kekonduksian terma yang sangat baik

Serbuk nano silikon karbida mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat kuat. Takat leburnya sehingga 2700 ℃, dan suhu penguraiannya melebihi 2700 ℃. Ia boleh digunakan secara stabil untuk masa yang lama dalam persekitaran suhu tinggi melebihi 1600 ℃, jauh lebih baik daripada bahan logam dan seramik biasa.

3. Ciri-ciri kimia: Ketiadaan yang kuat dan rintangan kakisan yang luar biasa

Serbuk nano silikon karbida mempunyai inersia kimia yang kuat. Komponen utamanya ialah silikon karbida (formula kimia SiC), yang mengandungi 88% ikatan kovalen dan 12% ikatan ionik. Ia tidak mudah bertindak balas dengan asid kuat, bes kuat, logam cair dan kebanyakan media kimia, dan ia mempunyai rintangan kakisan dan rintangan pengoksidaan yang sangat baik. Di bawah keadaan neutral dan alkali, ia mempunyai kestabilan penyebaran yang baik, tiada titik isoelektrik yang jelas dalam julat pH 2 ~ 11, dan boleh digunakan untuk masa yang lama dalam persekitaran kimia yang kompleks. Ia tidak terdedah kepada kakisan, penghancuran atau penurunan prestasi, dan hayat perkhidmatannya jauh lebih panjang daripada bahan serbuk nano biasa.

4. Ciri-ciri Elektrik: Ciri-ciri Semikonduktor, Sesuai untuk Medan Elektronik

Serbuk nano silikon karbida mempunyai sifat semikonduktor yang baik dan tergolong dalam bahan semikonduktor jurang jalur lebar. Ia mempunyai kekuatan pecahan medan elektrik yang tinggi, mobiliti ketepuan elektron yang tinggi dan rintangan sinaran. Ia boleh mengoptimumkan sifat elektrik dengan melaraskan saiz dan morfologi zarah. Pemalar dielektriknya adalah kecil, dan kekonduksiannya boleh dilaraskan mengikut permintaan. Ia boleh digunakan sebagai bahan penebat atau dipertingkatkan kekonduksiannya melalui rawatan pengubahsuaian, sesuai untuk senario elektronik mewah seperti peranti semikonduktor dan pembungkusan elektronik. Ia merupakan salah satu bahan asas teras dalam rantaian industri semikonduktor silikon karbida.

5. Ciri-ciri pemprosesan: mudah dikompositkan, boleh disesuaikan dengan pelbagai proses

Serbuk nano silikon karbida mempunyai aktiviti pensinteran yang tinggi. Di bawah keadaan pensinteran tekan panas pada 1850 ℃, ia boleh memperoleh ketumpatan relatif 99.2% dan kekuatan lenturan sehingga 580 MPa, yang mudah dipadatkan. Pada masa yang sama, ia mempunyai keserasian yang sangat baik dengan logam, seramik dan bahan polimer, mudah disebarkan dan dikompositkan, dan boleh digunakan secara langsung tanpa prarawatan yang kompleks. Ia boleh digabungkan dengan pelbagai substrat melalui proses seperti pengaloian mekanikal dan sintesis pembakaran in-situ untuk menyediakan bahan komposit berprestasi tinggi, sesuai untuk pelbagai teknologi pemprosesan seperti percetakan 3D dan penyediaan salutan, dan mempunyai fleksibiliti aplikasi yang sangat tinggi.

Analisis aplikasi serbuk nano silikon karbida dalam pelbagai bidang

Bergantung pada ciri-ciri komprehensifnya yang sangat baik, serbuk nano silikon karbida digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang mewah, seperti semikonduktor, bahan komposit, tenaga baharu, aeroangkasa, meliputi pengeluaran perindustrian, pembuatan canggih dan senario lain. Aplikasi khusus adalah seperti berikut:

1. Semikonduktor dan Medan Elektronik

Sebagai bahan asas teras industri semikonduktor silikon karbida, serbuk nano silikon karbida merupakan bahan mentah utama untuk menyediakan wafer silikon karbida dan peranti semikonduktor. Ketulenannya yang tinggi dan ciri-ciri taburan saiz zarah yang sempit dapat meningkatkan kualiti penghabluran wafer silikon karbida, membantu dalam penyediaan peranti semikonduktor frekuensi tinggi, berkuasa tinggi, dan bertenaga rendah, dan menyesuaikan diri dengan senario mewah seperti 5G dan kenderaan tenaga baharu. Sementara itu, sifat kekonduksian terma dan penebatnya yang sangat baik boleh digunakan sebagai bahan pembungkusan elektronik dan bahan antara muka terma, meningkatkan kecekapan pelesapan haba peranti elektronik dan memanjangkan hayat perkhidmatannya; Ia juga boleh digunakan untuk mengeluarkan peranti optoelektronik seperti diod pemancar cahaya biru, diod laser, dan sensor gas, menggalakkan pembangunan industri elektronik ke arah pengecilan dan prestasi tinggi.

2. Bidang Bahan Komposit (Senario Aplikasi Teras)

Serbuk nano SiC ialah tetulang komposit berkualiti tinggi, yang boleh digunakan secara meluas dalam pengubahsuaian matriks logam, matriks seramik dan komposit matriks polimer. Menambah sedikit serbuk nano silikon karbida (kira-kira 5%) dalam komposit matriks logam boleh meningkatkan kekerasan aloi aluminium, aloi kuprum dan bahan lain sebanyak lebih daripada 40%, meningkatkan kekuatan tegangan dan rintangan haus dengan ketara, dan digunakan untuk mengeluarkan produk mewah seperti alat ganti aeroangkasa, alat ganti stereng kereta dan sebagainya; Dalam bahan polimer, plastik kejuruteraan seperti nilon dan polieterketon yang diubah suai (PEEK) boleh meningkatkan kekuatan tegangannya sebanyak lebih daripada 150% dan rintangan haus sebanyak lebih daripada tiga kali ganda, menjadikannya sesuai untuk senario tahan haus seperti lapisan jentera perlombongan dan jentera tekstil; Dalam bahan komposit berasaskan seramik, ketahanan dan rintangan kejutan haba seramik boleh diperbaiki, yang digunakan untuk mengeluarkan seramik struktur mewah seperti rotor turbin gas suhu tinggi dan muncung roket.

3. Sektor Tenaga Baharu

Dalam bidang tenaga baharu, senario aplikasi serbuk nano silikon karbida terus berkembang. Dalam pengeluaran bateri tenaga baharu, ia boleh digunakan sebagai bahan tambahan bahan elektrod untuk meningkatkan kekonduksian dan hayat kitaran bateri, dan sesuai untuk produk seperti bateri litium dan sel bahan api; Dalam bidang fotovoltaik, bahan salutan yang boleh digunakan untuk modul fotovoltaik boleh meningkatkan kecekapan penukaran fotoelektrik sel fotovoltaik dan meningkatkan ketahanannya terhadap sinaran ultraungu dan penuaan; Di samping itu, ia juga boleh digunakan untuk peralatan tenaga baharu seperti pengeluaran dan penyimpanan hidrogen, superkapasitor, dan sebagainya. Dengan kestabilan kimia dan kekonduksian terma yang sangat baik, ia membantu industri tenaga baharu berkembang ke arah kecekapan tinggi dan penjimatan tenaga.

4. Bidang mewah lain

Dalam bidang aeroangkasa, serbuk nano silikon karbida boleh digunakan untuk mengeluarkan perisai pelindung berprestasi tinggi dan peranti aeroangkasa. Dengan ciri-ciri rintangan suhu tinggi, rintangan haus dan ringan, ia boleh mengurangkan berat peranti dan meningkatkan kebolehpercayaan dalam persekitaran yang ekstrem; Dalam bidang pemesinan jitu, ia boleh digunakan untuk menyediakan salutan serbuk tahan haus dan kekerasan tinggi, bahan pengisaran dan penggilap, dengan kecekapan pengisaran 12.12% lebih tinggi daripada silikon karbida tahap mikron, sesuai untuk pengisaran jitu alat pemotong dan acuan; Dalam bidang kejuruteraan kimia, ia boleh digunakan sebagai pembawa pemangkin dan bahan penapisan suhu tinggi untuk sintesis suhu tinggi dan penulenan bahan mentah kimia, meningkatkan kecekapan tindak balas dan ketulenan produk; Di samping itu, ia mempunyai keupayaan penyerapan yang kuat untuk gelombang inframerah dan juga boleh digunakan untuk penyediaan bahan penyerap dan bahan tersembunyi.

Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan serbuk nano silikon karbida

Untuk memanfaatkan sepenuhnya kelebihan prestasi serbuk nano silikon karbida dan memanjangkan hayat perkhidmatannya, digabungkan dengan ciri-ciri dan senario aplikasinya, perhatian harus diberikan kepada pengedap dan penyimpanan dalam persekitaran yang kering dan berventilasi semasa proses penggunaan, untuk mengelakkan kelembapan, pendedahan kepada matahari dan perlanggaran ganas, untuk mencegah penggumpalan zarah, pengoksidaan, dan mempengaruhi penyebaran dan prestasi; Semasa menggunakan, adalah perlu untuk memilih produk dengan saiz dan ketulenan zarah yang sesuai mengikut senario aplikasi. Jika penyebaran perlu diperbaiki, rawatan pengubahsuaian permukaan boleh dijalankan. Pakai peralatan pelindung seperti topeng habuk dan gogal semasa operasi untuk mengelakkan penyedutan serbuk dan memastikan penggunaan yang selamat. Apabila digabungkan dengan bahan lain, adalah perlu untuk mengawal nisbah penambahan untuk memastikan kesan komposit.

Pembekal

RBOSCHCO ialah pembekal & pengeluar serbuk nano silikon karbida global yang dipercayai dengan lebih 12 tahun pengalaman dalam menyediakan bahan kimia dan Nanobahan yang berkualiti tinggi. Syarikat ini mengeksport ke banyak negara seperti Amerika Syarikat, Kanada, Eropah, UAE, Afrika Selatan, Tanzania, Kenya, Mesir, Nigeria, Cameroon, Uganda, Turki, Mexico, Azerbaijan, Brazil, Cyprus, Republik Czech, Brazil, Chile, Argentina, Dubai, Jepun, Korea, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, Australia, Jerman, Perancis, Itali, Portugal dan sebagainya. Sebagai pengeluar pembangunan nanoteknologi terkemuka, RBOSCHCO menguasai pasaran. Pasukan kerja profesional kami menyediakan penyelesaian yang sempurna untuk membantu meningkatkan kecekapan pelbagai industri, mencipta nilai dan menangani pelbagai cabaran dengan mudah. ​​Jika anda sedang mencari serbuk nano silikon karbida, sila hubungi kami.