Tantal karbid keramika - Yarımkeçiricilərdə və Aerokosmikdə Əsas Material.

Tantal karbid (TaC)ultra yüksək temperaturlu keramika materialıdır. Ultra yüksək temperaturlu keramika (UHTCs) ümumiyyətlə ərimə nöqtələri 3000 ° C-dən çox olan və 2000 ° C-dən yuxarı yüksək temperatur və korroziyalı mühitlərdə (oksigen atomu mühitləri kimi) istifadə olunan keramika materiallarına aiddir, məsələn, ZrC, HfC, TaC, HfB2, ZrB2, və

Tantal karbid 3880℃ qədər yüksək ərimə nöqtəsinə, yüksək sərtliyə (Mohs sərtliyi 9-10), nisbətən yüksək istilik keçiriciliyinə (22 W·m⁻¹·K⁻¹), yüksək əyilmə gücünə (340–400 MPa) və nisbətən aşağı istilik genişlənməsi əmsalı (6⁻6⁶1⁶1⁶) malikdir. K⁻¹). O, həmçinin əla termokimyəvi sabitlik və üstün fiziki xüsusiyyətlər nümayiş etdirir və qrafit və C/C kompozitləri ilə yaxşı kimyəvi və mexaniki uyğunluğa malikdir. Buna görə də, TaC örtükləri aerokosmik istilik mühafizəsi, tək kristal böyüməsi, enerji elektronikası və tibbi cihazlarda geniş istifadə olunur.

Yarımkeçirici avadanlıqlarda tətbiqlər

Hal-hazırda, silisium karbid (SiC) ilə təmsil olunan geniş diapazonlu yarımkeçiricilər əsas iqtisadi döyüş meydanına xidmət edən və əsas milli ehtiyacları qarşılayan strateji sənayedir. Bununla belə, SiC yarımkeçiriciləri həm də mürəkkəb proseslərə və olduqca yüksək avadanlıq tələblərinə malik bir sənayedir. Bu proseslər arasında SiC monokristal hazırlığı bütün sənaye zəncirində ən əsas və həlledici halqadır.

Hal-hazırda, SiC kristallarının böyüməsi üçün ən çox istifadə edilən üsul Fiziki Buxar Nəqliyyatı (PVT) üsuludur. PVT-də silisium karbid tozu möhürlənmiş böyümə kamerasında 2300°C-dən yuxarı temperaturda və vakuuma yaxın təzyiqdə induksiya ilə qızdırılır. Bu, tozun sublimasiyasına səbəb olur, Si, Si₂C və SiC₂ kimi müxtəlif qaz komponentləri olan reaktiv qaz əmələ gətirir. Bu qaz-bərk reaksiya SiC monokristal reaksiya mənbəyi yaradır. SiC toxum kristalı böyümə kamerasının yuxarı hissəsində yerləşdirilir. Qaz komponentlərinin həddindən artıq doyması nəticəsində toxum kristalına daşınan qaz komponentləri toxum kristalının səthinə atomik şəkildə çökərək SiC monokristalına çevrilir.

Bu proses uzun bir böyümə dövrünə malikdir, nəzarət etmək çətindir və mikrotubalar və daxilolmalar kimi qüsurlara meyllidir. Qüsurlara nəzarət çox vacibdir; sobanın istilik sahəsində hətta kiçik düzəlişlər və ya sürüşmələr kristal böyüməsini dəyişdirə və ya qüsurları artıra bilər. Sonrakı mərhələlər daha sürətli, daha qalın və daha böyük kristallara nail olmaq problemini ortaya qoyur ki, bu da təkcə nəzəri və mühəndislik irəliləyişləri deyil, həm də daha mürəkkəb istilik sahəsi materialları tələb edir.

İstilik sahəsindəki pota materiallarına ilk növbədə qrafit və məsaməli qrafit daxildir. Bununla belə, qrafit yüksək temperaturda asanlıqla oksidləşir və ərimiş metallarla korroziyaya məruz qalır. TaC əla termokimyəvi sabitliyə və üstün fiziki xüsusiyyətlərə malikdir, qrafitlə yaxşı kimyəvi və mexaniki uyğunluq nümayiş etdirir. Qrafit səthində TaC örtüyünün hazırlanması onun oksidləşmə müqavimətini, korroziyaya davamlılığını, aşınma müqavimətini və mexaniki xüsusiyyətlərini effektiv şəkildə artırır. Xüsusilə MOCVD avadanlıqlarında GaN və ya AlN tək kristallarının və PVT avadanlığında SiC tək kristallarının yetişdirilməsi üçün uyğundur, yetişdirilən monokristalların keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.

Bundan əlavə, silisium karbid monokristallarının hazırlanması zamanı bərk-qaz reaksiyası vasitəsilə silisium karbid monokristal reaksiya mənbəyi yarandıqdan sonra Si/C stokiometrik nisbəti istilik sahəsinin paylanması ilə dəyişir. Qaz fazasının komponentlərinin dizayn edilmiş istilik sahəsinə və temperatur qradiyentinə uyğun olaraq paylanmasını və daşınmasını təmin etmək lazımdır. Məsaməli qrafit qeyri-kafi keçiriciliyə malikdir, onu artırmaq üçün əlavə məsamələr tələb olunur. Bununla belə, yüksək keçiriciliyə malik məsaməli qrafit emal, toz tökmə və aşındırma kimi problemlərlə üzləşir. Məsaməli tantal karbid keramika qaz fazasının komponent filtrasiyasına daha yaxşı nail ola bilər, yerli temperatur gradientlərini tənzimləyə, material axını istiqamətini istiqamətləndirə və sızıntıya nəzarət edə bilər.

ÇünkiTaC örtüklərisilisium karbid yarımkeçirici sənaye zəncirində H2, HCl və NH3-ə əla turşu və qələvi müqaviməti nümayiş etdirir, TaC həmçinin MOCVD kimi epitaksial proseslər zamanı qrafit matris materialını tamamilə qoruya və böyümə mühitini təmizləyə bilər.

Aerokosmik tətbiqlər

Aerokosmik nəqliyyat vasitələri, raketlər və raketlər kimi müasir təyyarələr yüksək sürət, yüksək itələmə və yüksək hündürlüyə doğru inkişaf etdikcə, ekstremal şəraitdə onların səth materiallarının yüksək temperatur müqavimətinə və oksidləşmə müqavimətinə dair tələblər getdikcə daha sərt olur. Təyyarə atmosferə daxil olduqda, yüksək istilik axını sıxlığı, yüksək durğunluq təzyiqi və yüksək hava axınının yuyulma sürəti kimi ekstremal mühitlərlə, eyni zamanda oksigen, su buxarı və karbon qazı ilə reaksiyalar nəticəsində kimyəvi ablasiya ilə üzləşir. Təyyarənin atmosferə daxil olması və çıxması zamanı burun konusunun və qanadlarının ətrafındakı hava güclü sıxılmaya məruz qalır, təyyarənin səthi ilə əhəmiyyətli sürtünmə əmələ gətirir və onun hava axını ilə qızdırılmasına səbəb olur. Uçuş zamanı aerodinamik isitmə ilə yanaşı, təyyarənin səthi də günəş radiasiyası və ətraf mühitin radiasiyasından təsirlənir və bu da səthin temperaturunun davamlı olaraq yüksəlməsinə səbəb olur. Bu dəyişiklik təyyarənin xidmət müddətinə ciddi təsir göstərə bilər.

TaC ultra yüksək temperatura davamlı keramika ailəsinin üzvüdür. Yüksək ərimə nöqtəsi və əla termodinamik sabitliyi TaC-ni raket mühərriki burunlarının səth örtüyünün qorunması kimi təyyarələrin isti hissələrində geniş istifadə edir.

Digər Proqramlar

TaC həmçinin kəsici alətlər, aşındırıcı materiallar, elektron materiallar və katalizatorlarda geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir. Məsələn, sementlənmiş karbidə TaC əlavə etmək taxıl böyüməsini maneə törədə, sərtliyi artıra və xidmət müddətini yaxşılaşdıra bilər. TaC yaxşı elektrik keçiriciliyinə malikdir və qeyri-stoxiometrik birləşmələr yarada bilər, keçiricilik tərkibindən asılı olaraq dəyişir. Bu xüsusiyyət TaC-ni elektron materiallarda tətbiqlər üçün perspektivli bir namizəd edir. TaC-nin katalitik dehidrogenləşməsinə gəldikdə, TiC və TaC-nin katalitik performansı ilə bağlı tədqiqatlar göstərdi ki, TaC aşağı temperaturda faktiki olaraq heç bir katalitik aktivlik nümayiş etdirmir, lakin onun katalitik aktivliyi 1000 ° C-dən yuxarı əhəmiyyətli dərəcədə artır. CO-nun katalitik performansı ilə bağlı araşdırmalar 300 ℃ temperaturda TaC-nin katalitik məhsullarına metan, su və az miqdarda olefinlərin daxil olduğunu aşkar etdi.

Semicorex yüksək keyfiyyət təklif edirTantal karbid məhsulları. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com