Tavă ceramică SiC pentru suport de napolitane cu rezistență la temperaturi ridicate
Tavă ceramică din carbură de siliciu (tavă SiC)
O componentă ceramică de înaltă performanță pe bază de carbură de siliciu (SiC), proiectată pentru aplicații industriale avansate, cum ar fi fabricarea de semiconductori și producția de LED-uri. Funcțiile sale principale includ servirea ca purtător de napolitane, platformă pentru procese de gravare sau suport pentru procese la temperaturi ridicate, valorificând conductivitatea termică excepțională, rezistența la temperaturi ridicate și stabilitatea chimică pentru a asigura uniformitatea procesului și randamentul produsului.
Caracteristici cheie
1. Performanță termică
- Conductivitate termică ridicată: 140–300 W/m·K, depășind semnificativ grafitul tradițional (85 W/m·K), permițând disiparea rapidă a căldurii și reducerea stresului termic.
- Coeficient de dilatare termică scăzut: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), siliciu foarte apropiat (2,6×10⁻⁶/℃), reducând la minimum riscurile de deformare termică.
2. Proprietăți mecanice
- Rezistență ridicată: Rezistență la încovoiere ≥320 MPa (20℃), rezistentă la compresiune și impact.
- Duritate ridicată: duritatea Mohs 9,5, a doua după diamant, oferind o rezistență superioară la uzură.
3. Stabilitate chimică
- Rezistență la coroziune: Rezistent la acizi puternici (de exemplu, HF, H₂SO₄), potrivit pentru medii de procesare a gravarii.
- Nemagnetic: Susceptibilitate magnetică intrinsecă <1×10⁻⁶ emu/g, evitând interferențele cu instrumentele de precizie.
4. Toleranță la medii extreme
- Durabilitate la temperaturi ridicate: Temperatură de funcționare pe termen lung de până la 1600–1900℃; rezistență pe termen scurt de până la 2200℃ (mediu fără oxigen).
- Rezistență la șocuri termice: Rezistă la schimbări bruște de temperatură (ΔT >1000℃) fără a crăpa.
Aplicații
| Domeniul de aplicare | Scenarii specifice | Valoare tehnică |
| Fabricarea semiconductorilor | Gravare prin wafer (ICP), depunere de peliculă subțire (MOCVD), lustruire CMP | Conductivitatea termică ridicată asigură câmpuri de temperatură uniforme; expansiunea termică redusă minimizează deformarea plachetei. |
| Producție LED | Creștere epitaxială (de exemplu, GaN), tăiere în cuburi a napolitanelor, ambalare | Suprimă defectele multi-tip, îmbunătățind eficiența luminoasă și durata de viață a LED-urilor. |
| Industria fotovoltaică | Cuptoare de sinterizare pentru plachete de siliciu, suporturi pentru echipamente PECVD | Rezistența la temperaturi ridicate și șocuri termice prelungește durata de viață a echipamentelor. |
| Laser și optică | Substraturi de răcire cu laser de mare putere, suporturi pentru sisteme optice | Conductivitatea termică ridicată permite disiparea rapidă a căldurii, stabilizând componentele optice. |
| Instrumente analitice | Suporturi de probe TGA/DSC | Capacitatea termică redusă și răspunsul termic rapid îmbunătățesc precizia măsurării. |
Avantajele produsului
- Performanță completă: Conductivitatea termică, rezistența și rezistența la coroziune depășesc cu mult ceramicile de alumină și nitrură de siliciu, îndeplinind cerințe operaționale extreme.
- Design ușor: Densitate de 3,1–3,2 g/cm³ (40% din oțel), reducând sarcina inerțială și sporind precizia mișcării.
- Longevitate și fiabilitate: Durata de viață a produsului depășește 5 ani la 1600℃, reducând timpul de nefuncționare și costurile operaționale cu 30%.
- Personalizare: Acceptă geometrii complexe (de exemplu, ventuze poroase, tăvi multistrat) cu o eroare de planitate <15 μm pentru aplicații de precizie.
Specificații tehnice
| Categoria parametrilor | Indicator |
| Proprietăți fizice | |
| Densitate | ≥3,10 g/cm³ |
| Rezistență la încovoiere (20℃) | 320–410 MPa |
| Conductivitate termică (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Coeficient de dilatare termică (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Proprietăți chimice | |
| Rezistență la acid (HF/H₂SO₄) | Fără coroziune după 24 de ore de imersie |
| Precizie de prelucrare | |
| Planeitate | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Rugozitatea suprafeței (Ra) | ≤0,4 μm |
Serviciile XKH
XKH oferă soluții industriale complete care acoperă dezvoltarea personalizată, prelucrarea de precizie și controlul riguros al calității. Pentru dezvoltarea personalizată, oferă soluții de materiale de înaltă puritate (>99,999%) și poroase (porozitate 30–50%), asociate cu modelare și simulare 3D pentru a optimiza geometrii complexe pentru aplicații precum semiconductori și industria aerospațială. Prelucrarea de precizie urmează un proces simplificat: prelucrarea pulberii → presare izostatică/uscată → sinterizare la 2200°C → rectificare CNC/cu diamant → inspecție, asigurând lustruire la nivel nanometric și o toleranță dimensională de ±0,01 mm. Controlul calității include testarea completă a procesului (compoziția XRD, microstructura SEM, îndoire în 3 puncte) și asistență tehnică (optimizarea procesului, consultanță 24/7, livrare de probe în 48 de ore), oferind componente fiabile și de înaltă performanță pentru nevoi industriale avansate.
Întrebări frecvente (FAQ)
1. Î: Ce industrii utilizează tăvi ceramice din carbură de siliciu?
A: Utilizate pe scară largă în fabricarea semiconductorilor (manipularea napolitanelor), energia solară (procese PECVD), echipamentele medicale (componente RMN) și industria aerospațială (piese la temperaturi ridicate) datorită rezistenței lor extreme la căldură și stabilității chimice.
2. Î: Cum depășește carbura de siliciu performanța tăvilor din cuarț/sticlă?
A: Rezistență mai mare la șocuri termice (până la 1800°C față de 1100°C la cuarț), zero interferențe magnetice și durată de viață mai lungă (peste 5 ani față de 6-12 luni la cuarț).
3. Î: Pot tăvile din carbură de siliciu să facă față unor medii acide?
R: Da. Rezistente la HF, H2SO4 și NaOH cu o coroziune <0,01 mm/an, ceea ce le face ideale pentru gravarea chimică și curățarea napolitanelor.
4. Î: Tăvile din carbură de siliciu sunt compatibile cu automatizarea?
R: Da. Conceput pentru aspirare în vid și manipulare robotizată, cu o planeitate a suprafeței <0,01 mm pentru a preveni contaminarea cu particule în fabricile automate.
5. Î: Care este comparația costurilor față de materialele tradiționale?
R: Cost inițial mai mare (de 3-5 ori mai mare decât cuarțul), dar cost total de proprietate cu 30-50% mai mic datorită duratei de viață extinse, timpului de nefuncționare redus și economiilor de energie datorate conductivității termice superioare.
