Déantar an próiseas fáis de sileacain criostail aonair go hiomlán sa réimse teirmeach. Tá réimse teirmeach maith a chabhródh le feabhas a chur ar chaighdeán criostail agus tá éifeachtacht ard criostalaithe aige. Cinneann dearadh an réimse teirmeach den chuid is mó na hathruithe agus na hathruithe ar ghrádáin teochta sa réimse teirmeach dinimiciúil. Cinneann sreabhadh an gháis sa seomra foirnéise agus an difríocht sna hábhair a úsáidtear sa réimse teirmeach go díreach saol seirbhíse an réimse teirmeach. Ní hamháin go bhfuil réimse teirmeach deartha go míréasúnta deacair criostail a fhás a chomhlíonann ceanglais cháilíochta, ach ní féidir leis criostail aonair iomlána a fhás faoi riachtanais phróisis áirithe. Sin é an fáth go measann tionscal sileacain monocrystalline Czochralski dearadh réimse teirmeach mar chroí-theicneolaíocht agus infheistíonn sé daonchumhachta ollmhór agus acmhainní ábhartha i dtaighde agus forbairt réimse teirmeach.
Tá an córas teirmeach comhdhéanta d'ábhair réimse teirmeach éagsúla. Ní thabharfaimid isteach ach go hachomair na hábhair a úsáidtear sa réimse teirmeach. Maidir leis an dáileadh teochta sa réimse teirmeach agus a thionchar ar tharraingt criostail, ní dhéanfaimid anailís air anseo. Tagraíonn an t-ábhar réimse teirmeach don fhoirnéis bhfolús fáis criostail. Codanna struchtúracha agus teirmeach-inslithe den seomra, atá riachtanach chun an éadach teocht ceart a chruthú timpeall an leá leathsheoltóra agus na criostail.
aon. ábhair struchtúracha réimse teirmeach
Is é an t-ábhar tacaíochta bunúsach chun sileacain criostail aonair a fhás trí mhodh Czochralski ná graifít ard-íonachta. Tá ról an-tábhachtach ag ábhair graifíte i dtionscal nua-aimseartha. Agus sileacain criostail aonair á n-ullmhú trí mhodh Czochralski, is féidir iad a úsáid mar chomhpháirteanna struchtúracha réimse teirmeach, mar théitheoirí, feadáin treorach, breogáin, feadáin inslithe, agus tráidirí breogán.
Roghnaíodh ábhar graifíte mar gheall ar a éascaíocht a ullmhú i líon mór, inphróiseasacht agus airíonna friotaíochta teocht ard. Tá leáphointe níos airde ag carbón i bhfoirm diamanta nó graifíte ná aon eilimint nó cumaisc. Tá ábhar graifít sách láidir, go háirithe ag teocht ard, agus tá a seoltacht leictreach agus teirmeach maith go leor freisin. Déanann a seoltacht leictreach oiriúnach mar ábhar téitheoir, agus tá seoltacht theirmeach shásúil aige a fhéadann an teas a ghineann an téitheoir a dháileadh go cothrom ar an breogán agus ar chodanna eile den réimse teirmeach. Mar sin féin, ag teochtaí arda, go háirithe thar achair fhada, is é radaíocht an príomh-mhodh aistrithe teasa.
Déantar páirteanna graifíte a fhoirmiú ar dtús trí cháithníní mín charbónacha measctha le ceanglóra easbhrúite nó brú isostatach. De ghnáth bíonn páirteanna graifít ard-chaighdeán brúite go isostatach. Déantar an píosa iomlán a charbónú ar dtús agus ansin grafitítear é ag teochtaí an-ard, gar do 3000°C. Is minic a dhéantar páirteanna meaisínithe ó na monoliths seo a íonú in atmaisféar ina bhfuil clóirín ag teochtaí arda chun éilliú miotail a bhaint chun cloí le ceanglais an tionscail leathsheoltóra. Mar sin féin, fiú le híonú cuí, tá leibhéil éillithe miotail orduithe méid níos airde ná mar a cheadaítear le hábhair criostail aonair sileacain. Mar sin, ní mór cúram a ghlacadh i ndearadh réimse teirmeach chun éilliú na gcomhpháirteanna seo a chosc ó dhul isteach sa dromchla leá nó criostail.
Tá ábhar graifít beagán tréscaoilteach, rud a fhágann gur féidir le miotail fágtha taobh istigh an dromchla a bhaint amach go héasca. Ina theannta sin, is féidir leis an aonocsaíd sileacain atá sa ghás purge timpeall an dromchla graifíte dul isteach go domhain i bhformhór na n-ábhar agus imoibriú.
Rinneadh téitheoirí foirnéise sileacain criostail aonair luath de mhiotail teasfhulangacha mar tungstain agus moluibdín. De réir mar a aibíonn an teicneolaíocht próiseála graifíte, déantar airíonna leictreacha na nasc idir comhpháirteanna graifíte a bheith cobhsaí, agus tá téitheoirí foirnéise sileacain criostail aonair tar éis tungstain agus moluibdín agus téitheoirí ábhair eile a athsholáthar go hiomlán. Is é an t-ábhar graifít is mó a úsáidtear faoi láthair ná graifít isostatach. is féidir le semicera ábhair graifíte brúite isostatach ardchaighdeáin a sholáthar.
I bhfoirnéisí sileacain aonchriostail Czochralski, úsáidtear ábhair chomhchodacha C/C uaireanta, agus úsáidtear iad anois chun boltaí, cnónna, breogáin, plátaí ualachiompartha agus comhpháirteanna eile a mhonarú. Is éard is ábhair chomhchodacha carbóin/carbóin (c/c) ann ábhair chomhchodacha atá treisithe le snáithín carbóin. Tá neart sonrach ard acu, modulus ard-sonrach, comhéifeacht leathnú teirmeach íseal, seoltacht leictreach maith, toughness briste mór, meáchanlár íseal ar leith, friotaíocht turraing teirmeach, friotaíocht creimeadh, Tá sraith airíonna den scoth aige, mar shampla friotaíocht ard teochta agus faoi láthair tá sé go forleathan. a úsáidtear i aeraspáis, rásaíocht, bithábhair agus réimsí eile mar chineál nua d'ábhar struchtúrach resistant teocht ard. Faoi láthair, is é an bac is mó a bhíonn ag ábhair ilchodacha C/C baile ná costais agus cúrsaí tionsclaíochta.
Úsáidtear go leor ábhar eile chun réimsí teirmeacha a chruthú. Tá airíonna meicniúla níos fearr ag graifít athneartaithe le snáithín carbóin; áfach, tá sé níos costasaí agus cuireann sé ceanglais dearaidh eile i bhfeidhm. Is ábhar níos fearr é chomhdhúile sileacain (SiC) ná graifít ar go leor bealaí, ach tá sé i bhfad níos costasaí agus níos deacra páirteanna móra a dhéanamh. Mar sin féin, is minic a úsáidtear SiC mar sciath CVD chun saol na gcodanna graifíte atá faoi lé gás aonocsaíde sileacain ionsaitheach a mhéadú agus freisin chun éilliú ó graifít a laghdú. Coscann an sciath dlúth chomhdhúile sileacain CVD go héifeachtach éillithe taobh istigh den ábhar graifít microporous as an dromchla a bhaint amach.
Carbón CVD an ceann eile, ar féidir leis ciseal dlúth a chruthú ar bharr páirteanna graifíte. Is féidir ábhair eile atá resistant le teocht ard, cosúil le hábhair moluibdín nó ceirmeacha atá comhoiriúnach leis an gcomhshaol, a úsáid nuair nach bhfuil aon bhaol ann go ndéanfaí an leá a éilliú. Mar sin féin, tá oiriúnacht theoranta ag criadóireacht ocsaíd do theagmháil dhíreach le hábhair graifíte ag teochtaí arda, rud a fhágann nach bhfuil mórán roghanna eile ann má theastaíonn insliú. Is é ceann amháin nítríde bórón heicseagánach (uaireanta ar a dtugtar graifít bán mar gheall ar airíonna comhchosúla), ach tá droch-airíonna meicniúla aige. Tá moluibdín réasúnta go ginearálta d'iarratais teocht ard mar gheall ar a chostas measartha, idirleathadh íseal i criostail sileacain, agus comhéifeacht deighilte íseal, thart ar 5 × 108, rud a ligeann roinnt éillithe moluibdín roimh an struchtúr criostail a scriosadh.
dhá. Ábhair inslithe réimse teirmeach
Is é an t-ábhar inslithe is coitianta a úsáidtear ná carbóin a bhraithtear i bhfoirmeacha éagsúla. Tá braite carbóin déanta as snáithíní tanaí a fheidhmíonn mar insliú theirmigh toisc go gcuireann siad bac ar radaíocht theirmeach go minic thar achar gearr. Tá braite carbóin bog fite isteach i leatháin ábhair réasúnta tanaí, a ghearrtar ansin sa chruth atá ag teastáil agus a lúbtar go docht go ga réasúnta. Tá bhraith leigheasaithe comhdhéanta d'ábhair shnáithíneacha den chineál céanna, ag baint úsáide as ceanglóra ina bhfuil carbóin chun na snáithíní scaipthe a nascadh i réad níos soladach agus níos stylish. Is féidir feabhas a chur ar airíonna meicniúla an ábhair trí úsáid a bhaint as sil-leagan ceimiceach gaile de charbón in ionad ceanglóirí.
De ghnáth, tá dromchla seachtrach bhraith cured inslithe brataithe le sciath graifít leanúnach nó scragall chun creimeadh agus caitheamh a laghdú chomh maith le héilliú cáithníneach. Tá cineálacha eile ábhar inslithe carbóin-bhunaithe ann freisin, mar shampla cúr carbóin. Go ginearálta, is léir gur fearr le hábhair grafite mar go laghdaíonn graifít go mór achar dromchla an tsnáithín. Ligeann na hábhair ard-achar dromchla seo i bhfad níos lú gású a dhéanamh agus tógann sé níos lú ama an foirnéis a tharraingt go bhfolús ceart. Is é an cineál eile ábhar ilchodach C / C, a bhfuil gnéithe den scoth cosúil le meáchan éadrom, caoinfhulaingt damáiste ard, agus neart ard. Úsáidtear i réimsí teirmeacha chun páirteanna graifíte a athsholáthar, rud a laghdaíonn go mór minicíocht athsholáthair páirteanna graifíte agus a fheabhsaíonn cáilíocht criostail aonair agus cobhsaíocht táirgthe.
De réir aicmiú na n-amhábhar, is féidir braite carbóin a roinnt ina bhraith carbón polyacrylonitrile-bhunaithe, bhraith carbóin vioscós-bhunaithe, agus bhraith carbóin asfalt-bhunaithe.
Tá cion mór fuinseog ag braite carbóin polyacrylonitrile-bhunaithe, agus déantar na monafiliméid a bheith brittle tar éis cóireála ardteochta. Le linn oibriú, déantar deannach a tháirgeadh go héasca chun an timpeallacht foirnéise a thruailliú. Ag an am céanna, téann na snáithíní isteach go héasca ar phiocháin an duine agus ar na conairí riospráide, rud a dhéanann dochar do shláinte an duine; bhraith carbóin bunaithe ar vioscós Tá dea-airíonna inslithe theirmigh aige, tá sé sách bog tar éis cóireála teasa, agus is lú an seans go ndéanfaidh sé deannach. Mar sin féin, tá cruth neamhrialta ar thrasghearradh na snáitheanna atá bunaithe ar vioscós agus tá go leor ravines ar dhromchla an tsnáithín, atá éasca a fhoirmiú i láthair atmaisféar ocsaídeach i bhfoirnéis sileacain criostail aonair Czochralski. Is cúis le gáis ar nós CO2 deascadh ocsaigine agus eilimintí carbóin in ábhair sileacain aonchriostail. I measc na bpríomh-mhonaróirí tá SGL na Gearmáine agus cuideachtaí eile. Faoi láthair, is é braite carbóin atá bunaithe ar pháirc an ceann is mó a úsáidtear sa tionscal criostail aonair leathsheoltóra, agus tá a fheidhmíocht inslithe theirmigh níos fearr ná an bhraith carbóin greamaitheach. Tá braite carbón guma-bhunaithe níos ísle, ach tá íonacht níos airde agus astaíochtaí deannaigh níos ísle ag braite carbóin bunaithe ar asfalt. I measc na monaróirí tá Kureha Chemical na Seapáine, Osaka Gas, etc.
Ós rud é nach bhfuil cruth an bhraith carbóin socraithe, tá sé deacair oibriú. Anois tá go leor cuideachtaí tar éis ábhar inslithe theirmigh nua a fhorbairt bunaithe ar bhraith carbóin - bhraith carbóin leigheasach. Tugtar bhraith chrua freisin ar bhraith charbóin leigheasta. Is bhraith charbóin a bhfuil cruth áirithe agus féin-inbhuanaitheacht tar éis a bheith líonta le roisín, lannaithe, solidified agus carbónáitithe.
Bíonn tionchar díreach ag an timpeallacht réimse teirmeach ar cháilíocht fáis sileacain criostail aonair, agus tá ról lárnach ag ábhair inslithe snáithíní carbóin sa timpeallacht seo. Tá buntáiste suntasach fós ag baint le insliú teirmeach snáithín carbóin bog sa tionscal leathsheoltóra fótavoltach mar gheall ar a buntáistí costais, éifeacht inslithe theirmigh den scoth, dearadh solúbtha agus cruth inoiriúnaithe. Ina theannta sin, bhraith insliú docht snáithín carbóin beidh spás níos mó le haghaidh forbartha sa mhargadh ábhar réimse teirmeach mar gheall ar a neart áirithe agus inoibritheacht níos airde. Táimid tiomanta do thaighde agus d'fhorbairt i réimse na n-ábhar inslithe theirmigh agus feidhmíocht táirge a bharrfheabhsú go leanúnach chun rathúnas agus forbairt an tionscail leathsheoltóra fótavoltach a chur chun cinn.
Am postála: Bealtaine-15-2024