EN
الوصف
قارب رقاقة كربيد السيليكون هو مكون مقاوم للحرارة العالية ويُستخدم في أنابيب الأفران لتحميل الرقائق لمعالجتها عند درجات حرارة عالية. وبسبب مقاومته العالية للحرارة ومقاومة التآكل الكيميائي والاستقرار الحراري الجيد، فإنه يُستخدم على نطاق واسع في مختلف عمليات المعالجة الحرارية مثل الانتشار، والأكسدة، وتترسيب البخار الكيميائي (CVD)، والتسخين الراجع (Annealing)، إلخ.
المواصفات
ورقة البيانات الفنية KCE® SiSiC/RBSiC
| المعلمات الفنية | وحدة | القيمة |
| محتوى كربيد السيليكون | % | 85 |
| محتوى السيليكون الحر | % | 15 |
| الكثافة الظاهرية عند 20°C | ج/سم³ | ≥3.02 |
| المسامية المفتوحة | ٪ حجمي | 0 |
| الصلادة HK | كجم/مم² | 2600 |
| مقاومة الانحناء عند 20°م | مبا | 250 |
| مقاومة الانحناء عند 1200°م | مبا | 280 |
| 20 – 1000°م (معامل التمدد الحراري) | 10–6 ك–1 | 4.5 |
| الconductivity الحراري عند 1000°م | W/م.ك | 45 |
| ثابت عند 20°م (معامل المرونة) | GPa | 330 |
| درجة حرارة التشغيل | °C | 1300 |
| درجة الحرارة القصوى للخدمة (في الهواء) | °C | 1380 |
التطبيقات
في مجال الطاقة الجديدة والطاقة الشمسية، تُعد مواد السيليكون كاربايد السيراميكية تدريجيًا وسيلة رئيسية في عملية تصنيع الخلايا الشمسية، مثل الحوامل، وصناديق النقل، وقطع التوصيل، ويستمر الطلب عليها في السوق في الازدياد. وفي صناعة الطاقة الجديدة للإلكترونيات والطاقة الشمسية، تُستخدم أدوات الأفران الخزفية من السيليكون كاربايد كمكونات نقل في أفران الانتشار وأفران التلبيد، لضمان استقرار خصائص المواد عند درجات الحرارة العالية. وفي مجال مركبات الطاقة الجديدة، تُستخدم أدوات الأفران الخزفية من السيليكون كاربايد في عمليات التلبيد والمعالجة الحرارية للمواد الموجبة والسالبة وللإلكتروليتات في البطاريات الليثيومية، مما يحسّن طاقة الإنتاج للأفران ويقلل من استهلاك الطاقة.
تُستخدم قوارب الكريستال كربيد السيليكون في صناعة الطاقة الشمسية. في عملية تصنيع الخلايا الشمسية، تُستخدم قوارب الكريستال كربيد السيليكون بشكل أساسي لحمل رقائق السيليكون، مما يضمن استقرارها وتسخينها بالتساوي أثناء المعالجة. وبفضل التوصيل الحراري العالي لقوارب الكريستال كربيد السيليكون، يمكنها نقل الحرارة بعيدًا عن رقائق السيليكون بكفاءة، وبالتالي منع تلفها بسبب الارتفاع الزائد في درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الاستقرار الكيميائي لقوارب الكريستال كربيد السيليكون يضمن أيضًا ألا تحدث تفاعلات كيميائية مع رقائق السيليكون أو مواد أخرى أثناء المعالجة، مما قد يؤثر على أداء الخلايا الشمسية.
المزايا
بفضل خصائصه المتمثلة في مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والتوصيل الحراري الجيد، فإنه يلعب دورًا رئيسيًا في مجالات الطاقة الجديدة للطاقة الشمسية والمركبات الكهربائية.
بالمقارنة مع القوارب البلورية الكوارتزية التقليدية، تمتلك القوارب البلورية كربيد السيليكون استقرارًا حراريًا وقوة ميكانيكية أعلى. في الظروف ذات درجات الحرارة العالية، لا تشوه أو تنكسر القوارب البلورية كربيد السيليكون بسهولة، مما يضمن استقرار وكفاءة إنتاج خلايا الطاقة الشمسية. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر خدمة القوارب البلورية كربيد السيليكون أطول، مما يقلل من تكرار الاستبدال وتكاليف الصيانة، ويوفر فوائد اقتصادية أكبر للشركات المنتجة للطاقة الشمسية.
