Teicneòlas ceirmeag silicon carbide agus a chleachdadh anns an raon photovoltaic

I. Structar agus feartan silicon carbide

Tha silicon agus carbon ann an SiC carbide. Is e todhar polymorphic àbhaisteach a th’ ann, gu ìre mhòr a ’toirt a-steach α-SiC (seòrsa seasmhach teòthachd àrd) agus β-SiC (seòrsa seasmhach teòthachd ìosal). Tha barrachd air polymorphs 200 ann, am measg sin tha 3C-SiC de β-SiC agus 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, agus 15R-SiC de α-SiC nas riochdaiche.

Figear structar polymorph SiC Nuair a tha an teòthachd nas ìsle na 1600 ℃, tha SiC ann an cruth β-SiC, a dh'fhaodar a dhèanamh bho mheasgachadh sìmplidh de silicon agus carbon aig teòthachd timcheall air 1450 ℃. Nuair a tha e nas àirde na 1600 ℃, β-SiC atharrachadh gu slaodach gu diofar polymorphs de α-SiC. Tha 4H-SiC furasta a ghineadh aig timcheall air 2000 ℃; Tha polytypes 6H agus 15R furasta an gineadh aig teòthachd àrd os cionn 2100 ℃; Faodaidh 6H-SiC cuideachd fuireach gu math seasmhach aig teòthachd os cionn 2200 ℃, agus mar sin tha e nas cumanta ann an tagraidhean gnìomhachais. Tha carbide silicon pur na chriostal gun dath agus follaiseach. Tha carbide silicon gnìomhachais gun dath, buidhe aotrom, uaine aotrom, dorcha uaine, gorm aotrom, gorm dorcha agus eadhon dubh, leis an ìre de fhollaiseachd a ’dol sìos mu seach. Bidh an gnìomhachas sgrìobach a’ roinn carbide silicon ann an dà roinn a rèir dath: carbide silicon dubh agus carbide silicon uaine. Tha feadhainn gun dath gu uaine dorcha air an seòrsachadh mar carbide silicon uaine, agus tha feadhainn aotrom gorm gu dubh air an seòrsachadh mar carbide silicon dubh. Tha an dà chuid silicon carbide dubh agus carbide silicon uaine nan criostalan sia-thaobhach α-SiC. San fharsaingeachd, bidh ceirmeag carbide silicon a’ cleachdadh pùdar glas silicon carbide mar stuthan amh.

2. Pròiseas ullachaidh ceirmeag silicon carbide

Bithear a’ dèanamh stuth ceirmeag sileaconach le bhith a’ pronnadh, a’ bleith agus a’ rangachadh stuthan amh carbide sileacain gus mìrean SiC fhaighinn le cuairteachadh meud mìrean èideadh, agus an uairsin a’ putadh na gràineanan SiC, cuir-ris sintering agus adhesives sealach a-steach do bhàn uaine, agus an uairsin a’ dol fodha aig teòthachd àrd. Ach, air sgàth feartan ceangail àrd covalent bannan Si-C (~ 88%) agus co-èifeachd sgaoilidh ìosal, is e aon de na prìomh dhuilgheadasan sa phròiseas ullachaidh an duilgheadas a thaobh dùmhlachd sintering. Tha na dòighean ullachaidh airson ceirmeag carbide silicon àrd-dùmhlachd a’ toirt a-steach sintearachd ath-bhualadh, sintearachd gun chuideam, sintearachd cuideam àile, sintering brùth teth, sintering ath-chriostalachadh, sintering brùth isostatic teth, sintering plasma spark, msaa.

Ach, tha ana-cothrom aig ceirmeag silicon carbide a thaobh cruas briste ìosal, is e sin, barrachd brisg. Air an adhbhar seo, anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha ceirmeag ioma-thaobhach stèidhichte air ceirmeag carbide sileacain, leithid daingneachadh fiber (no whisker), neartachadh sgaoilidh gràin heterogeneous agus stuthan gnìomh caisead air nochdadh aon às deidh a chèile, a’ leasachadh cruas agus neart stuthan monomer.

3. Cleachdadh ceirmeag carbide silicon anns an raon photovoltaic

Tha deagh sheasamh an aghaidh creimeadh aig ceirmeag silicon carbide, faodaidh iad seasamh an aghaidh bleith stuthan ceimigeach, leudachadh beatha seirbheis, agus cha leig iad a-mach ceimigean cronail, a choinnicheas ri riatanasan dìon na h-àrainneachd. Aig an aon àm, tha buannachdan cosgais nas fheàrr aig taic bàta silicon carbide. Ged a tha prìs stuthan silicon carbide fhèin gu ìre mhath àrd, faodaidh an seasmhachd agus an seasmhachd cosgaisean obrachaidh agus tricead ath-chuiridh a lughdachadh. San fhad-ùine, tha buannachdan eaconamach nas àirde aca agus tha iad air a thighinn gu bhith nam prìomh thoraidhean ann am margaidh taic bàta photovoltaic.

Nuair a bhios ceirmeag carbide silicon air a chleachdadh mar phrìomh stuthan giùlain ann am pròiseas cinneasachaidh cheallan photovoltaic, tha deagh sheasmhachd teirmeach aig na taicean bàta, bogsaichean bàta, sgeadachadh pìoba agus toraidhean eile a chaidh a dhèanamh, chan eil iad air an deformachadh aig teòthachd àrd, agus chan eil truaillearan cronail ann. Faodaidh iad a dhol an àite an taic bàta èiteag a thathas a’ cleachdadh an-dràsta, bogsaichean bhàtaichean, agus uidheam pìoban, agus tha buannachdan mòra cosgais aca. Tha taic bàta silicon carbide air a dhèanamh de carbide silicon mar am prìomh stuth. An coimeas ri taic bàta quartz traidiseanta, tha seasmhachd teirmeach nas fheàrr aig taicean bàta carbide silicon agus faodaidh iad seasmhachd a chumail ann an àrainneachdan teòthachd àrd. Bidh taic bàta silicon carbide a 'coileanadh gu math ann an àrainneachdan teòthachd àrd agus chan eil e furasta a bhith fo bhuaidh teas agus deformed no milleadh. Tha iad freagarrach airson pròiseasan toraidh a dh ’fheumas làimhseachadh teòthachd àrd, a tha cuideachail airson seasmhachd agus cunbhalachd a’ phròiseas toraidh a chumail suas.

Beatha seirbheis: A rèir mion-sgrùdadh na h-aithisg dàta: Tha beatha seirbheis ceirmeag carbide silicon nas motha na 3 tursan nas àirde na tha e de thaic bhàtaichean, bogsaichean bhàtaichean, agus innealan pìoba air an dèanamh le stuthan quartz, a tha gu mòr a’ lughdachadh tricead ath-chuir stuthan consum.