久久亚洲精品无码aⅴ大香,97se亚洲精品一区,韩国最新爱情电影,漂亮老师做爰6,国产强伦姧人妻毛片

SiC因(yin)具(ju)有(you)宽带隙、高临(lin)界击(ji)穿电(dian)场、高电(dian)子(zi)饱和漂移速度等优异特性(xing)，在(zai)半导(dao)(dao)(dao)(dao)体(ti)(ti)(ti)电(dian)子(zi)功(gong)率器(qi)件和陶瓷材(cai)料等方面具(ju)有(you)重要的(de)(de)应用(yong)价值，是第三代(dai)(dai)半导(dao)(dao)(dao)(dao)体(ti)(ti)(ti)材(cai)料的(de)(de)主要代(dai)(dai)表。但值得注意的(de)(de)是，SiC材(cai)料还具(ju)有(you)优异的(de)(de)导(dao)(dao)(dao)(dao)热(re)性(xing)能(neng)，其(qi)理论导(dao)(dao)(dao)(dao)热(re)率可(ke)以达到490 W/(m•K)，在(zai)非(fei)导(dao)(dao)(dao)(dao)电(dian)材(cai)料中已(yi)属佼(jiao)佼(jiao)者。例如(ru)，在(zai)半导(dao)(dao)(dao)(dao)体(ti)(ti)(ti)器(qi)件的(de)(de)基底材(cai)料、高导(dao)(dao)(dao)(dao)热(re)陶瓷材(cai)料、半导(dao)(dao)(dao)(dao)体(ti)(ti)(ti)加工的(de)(de)加热(re)器(qi)和加热(re)板、核燃料的(de)(de)胶(jiao)囊材(cai)料以及压(ya)缩机泵(beng)的(de)(de)气密封环中，都(dou)可(ke)以看到SiC导(dao)(dao)(dao)(dao)热(re)性(xing)能(neng)的(de)(de)应用(yong)。

碳化硅散热基板

SiC的晶体结(jie)构

SiC晶体(ti)的主(zhu)(zhu)要(yao)结构(gou)是由原子堆积成两(liang)个(ge)主(zhu)(zhu)配位四面体(ti)SiC₄和(he)CSi₄组成(cheng)(cheng)，这些四面(mian)体连接紧密堆(dui)积形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)结(jie)(jie)(jie)构称为多型(xing)体，一般在垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)堆(dui)积的(de)(de)方(fang)式(shi)不(bu)同(tong)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)不(bu)同(tong)的(de)(de)晶体结(jie)(jie)(jie)构。典型(xing)的(de)(de)SiC多型(xing)体结(jie)(jie)(jie)构有3C、4H、6H和15R-SiC等（其中数字表(biao)(biao)示(shi)多型(xing)体结(jie)(jie)(jie)构的(de)(de)层数，字母表(biao)(biao)示(shi)晶格(ge)的(de)(de)对称性，如C：立方(fang)体；H：六角形(xing)(xing)；R：菱面(mian)体）。

3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC 多型(xing)体的堆(dui)积结(jie)构(gou)

（黑色为(wei)Si原子，白色为(wei)C原子）

SiC的物理(li)性(xing)质和(he)热学性(xing)质都是(shi)(shi)由多型(xing)(xing)(xing)体(ti)(ti)结(jie)构决(jue)定，现(xian)已发现(xian)约有(you)250种(zhong)，其中两种(zhong)基本的多型(xing)(xing)(xing)体(ti)(ti)备(bei)受(shou)关注，一种(zhong)是(shi)(shi)α-SiC，另一种(zhong)是(shi)(shi)β-SiC，分别(bie)称为六(liu)方(fang)和(he)立(li)方(fang)碳化(hua)硅。α-SiC晶体(ti)(ti)最常见(jian)的多型(xing)(xing)(xing)体(ti)(ti)有(you)2H、4H、6H和(he)15R，而3C是(shi)(shi)β-SiC晶体(ti)(ti)的基本多型(xing)(xing)(xing)体(ti)(ti)。

典型结构3C-SiC与(yu)4H、6H-SiC 的性能参数(shu)

SiC材料(liao)导热率的(de)影响因素

SiC的(de)(de)导热(re)性(xing)主要受其晶(jing)体(ti)缺(que)陷的(de)(de)影响，晶(jing)体(ti)缺(que)陷包括SiC的(de)(de)二次(ci)相和(he)晶(jing)体(ti)边界等(deng)。SiC二次(ci)相的(de)(de)比例取(qu)决于烧(shao)(shao)(shao)结添加剂的(de)(de)数量和(he)组成(cheng)，晶(jing)体(ti)边界的(de)(de)性(xing)质取(qu)决于烧(shao)(shao)(shao)结助(zhu)剂的(de)(de)组成(cheng)成(cheng)分(fen)及烧(shao)(shao)(shao)结条件(jian)。

因(yin)此SiC材料的导热率(lv)主(zhu)要取决于：

（1）烧(shao)结助(zhu)剂的(de)数量(liang)、化学(xue)计(ji)量(liang)比、化学(xue)性(xing)质以及相关的(de)晶(jing)界厚度(du)和(he)结晶(jing)度(du)；

（2）晶粒尺寸；

（3）SiC 晶(jing)体中杂质(zhi)原子(zi)的类型和浓度；

（4）烧结气氛；

（5）烧(shao)结后的热处(chu)理等。

1.烧结(jie)方(fang)式的影响

（1）无压烧结

无压(ya)烧结工(gong)艺(yi)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)碳(tan)化(hua)硅陶瓷的(de)(de)工(gong)艺(yi)简单，成本(ben)适中，可(ke)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)复杂结构(gou)产品(pin)，在工(gong)业生产中应用广(guang)泛。研(yan)究(jiu)表明，当提(ti)高(gao)烧结温(wen)度(du)时，SiC晶(jing)格(ge)氧含(han)量和(he)气(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)率(lv)(lv)降低，晶(jing)粒尺(chi)寸增(zeng)大(da)，热导(dao)(dao)率(lv)(lv)也(ye)有一(yi)定的(de)(de)提(ti)升；但当温(wen)度(du)升高(gao)到一(yi)定程(cheng)度(du)后，晶(jing)粒尺(chi)寸继(ji)续增(zeng)大(da)，但气(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)率(lv)(lv)反而升高(gao)，气(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)增(zeng)多加剧了声(sheng)子散射，碳(tan)化(hua)硅陶瓷的(de)(de)热导(dao)(dao)率(lv)(lv)会(hui)降低。

无(wu)压烧结(jie)过程(cheng)

（2）反应烧结

反应烧结(jie)碳化硅陶瓷的工艺具有烧结(jie)温度低、周(zhou)期短、成(cheng)(cheng)本低、可(ke)实现近净(jing)尺寸(cun)成(cheng)(cheng)型(xing)等优点(dian)，广泛(fan)应用于复杂结(jie)构碳化硅产品的制备。研究表明(ming)，成(cheng)(cheng)型(xing)压力对(dui)反应烧结(jie)碳化硅的热导率影响最大，其次是碳添加量(liang)，碳化硅颗粒级配的影响最小。

（3）放(fang)电等离子(zi)烧结(jie)

放电等离子(zi)烧结工(gong)艺具(ju)有升温(wen)速率快、加(jia)热(re)均匀等优点。如果于保温(wen)时(shi)间较长，会促使添加(jia)剂在SiC晶粒之间形成连续的(de)网络状结构，导致晶界热(re)阻(zu)增加(jia)，从而降低碳化硅(gui)陶瓷的(de)热(re)导率。

（4）热压烧结

热压烧(shao)结可以提高(gao)陶瓷制品(pin)的致密性(xing)和物化性(xing)能(neng)，并能(neng)够实现某(mou)些难烧(shao)结高(gao)温陶瓷材料（B₄C、SiC、ZrB₂等）的致密化。采用退火工(gong)艺(yi)处理可(ke)以促进添(tian)加(jia)剂与碳(tan)化硅(gui)表(biao)面的SiO₂发生反应，减少SiC晶(jing)格(ge)中(zhong)的(de)氧(yang)含量(liang)(liang)(liang)，增加晶(jing)粒(li)间(jian)的(de)接触，同时也(ye)(ye)可(ke)减少碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)内部(bu)的(de)晶(jing)体(ti)缺陷，因(yin)此退火工艺有(you)助(zhu)于 提高(gao)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)陶瓷(ci)的(de)导热(re)(re)(re)性能。另外，烧(shao)结(jie)气(qi)氛(fen)对碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)室温热(re)(re)(re)导率也(ye)(ye)有(you)一定影响，在氮气(qi)气(qi)氛(fen)下采用热(re)(re)(re)压烧(shao)结(jie)，，氮原子(zi)会(hui)溶入到SiC晶(jing)粒(li)间(jian)的(de)玻(bo)(bo)璃相中(zhong)，玻(bo)(bo)璃相中(zhong)氮含量(liang)(liang)(liang)的(de)增多必会(hui)造(zao)成氧(yang)含量(liang)(liang)(liang)的(de)降(jiang)低，并导致SiC晶(jing)格(ge)氧(yang)含量(liang)(liang)(liang)的(de)降(jiang)低，因(yin)此碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)陶瓷(ci)的(de)热(re)(re)(re)导率提高(gao)。

综(zong)合各类(lei)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)工艺，烧(shao)(shao)结(jie)(jie)方(fang)式对碳化(hua)硅陶瓷热(re)导率的影(ying)响(xiang)较(jiao)小；适合的烧(shao)(shao)结(jie)(jie)温(wen)度和保温(wen)时间可以制备(bei)热(re)导率较(jiao)高(gao)的碳化(hua)硅陶瓷；在(zai)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)过程中采用氮气保护(hu)并对烧(shao)(shao)结(jie)(jie)后的陶瓷进行退火(huo)处理，有助于(yu)提高(gao)碳化(hua)硅陶瓷的热(re)导率。

2.不同添加(jia)剂掺杂对热导率的(de)影响

在制备(bei)具有高导热(re)率的(de)(de)(de)陶瓷(ci)过程中，晶(jing)格中的(de)(de)(de)氧会产生额外的(de)(de)(de)硅空位(wei)，这些空位(wei)导致声子散射，使热(re)导率降低，因(yin)此烧结添加剂的(de)(de)(de)选择需(xu)要考虑氧含(han)量的(de)(de)(de)影响。

为(wei)了制备具有高导(dao)(dao)热率(lv)的(de)陶瓷(ci)，改(gai)善SiC陶瓷(ci)导(dao)(dao)热性(xing)的(de)策略主要包括：

（1）采取从添(tian)加(jia)剂混合物中(zhong)去除(chu)含(han)氧化合物，以及选择从SiC晶格中(zhong)去除(chu)氧的(de)烧结添(tian)加(jia)剂组合物；

（2）最大限度(du)地(di)减少(shao)氧化物(wu)烧结添加剂的(de)用量，因为(wei)氧化物(wu)或碳(tan)氧化物(wu)相的(de)热导(dao)率明显低(di)于SiC晶格的(de)热导(dao)率。

对于几种常用添(tian)加剂(ji)的(de)作用总结如下(xia)：

SiC导(dao)热(re)材(cai)料的(de)应(ying)用前景

SiC陶瓷(ci)作为一(yi)种高(gao)性(xing)能结构陶瓷(ci)材料，具(ju)有优异的(de)热性(xing)能，可广泛应(ying)用于耐高(gao)温、加热与(yu)热交换工业领域。

1.高温应用领(ling)域

SiC 陶瓷(ci)具有的高(gao)温强度高(gao)、耐高(gao)压(ya)、高(gao)温蠕(ru)动性小等优点(dian)，能(neng)适(shi)应各种高(gao)温环(huan)境。

例如，SiC横梁，适(shi)用(yong)于(yu)工(gong)业窑(yao)炉中的(de)(de)(de)承重(zhong)结(jie)构架，它(ta)高(gao)温力(li)学性(xing)能优异，抗高(gao)温蠕变(bian)性(xing)好(hao)，长期使用(yong)不(bu)弯曲变(bian)形；SiC辊棒用(yong)于(yu)高(gao)温烧成带(dai)，具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)导热(re)(re)性(xing)能，节约能源的(de)(de)(de)同(tong)时不(bu)增加窑(yao)车重(zhong)量；SiC冷风管用(yong)于(yu)窑(yao)的(de)(de)(de)降温带(dai)，耐急冷热(re)(re)性(xing)能好(hao)，其使用(yong)寿(shou)命是不(bu)锈(xiu)钢管或氧化(hua)铝等(deng)耐火材料的(de)(de)(de)5~10倍。

SiC辊棒(bang)用于制备锂电池材料

另外，由于(yu)SiC 陶瓷突出的(de)高温强度、优良(liang)的(de)抗高温抗蠕(ru)变能力以及抗热震性，使其成为火箭、飞机(ji)、汽车(che)发动机(ji)和燃(ran)(ran)汽轮机(ji)中热机(ji)部件(jian)的(de)主(zhu)要(yao)材(cai)料之(zhi)一，通用汽车(che)公司(si)研(yan)制(zhi)的(de)AGT100车(che)用陶瓷燃(ran)(ran)气轮机(ji)就(jiu)采用SiC陶瓷用作燃(ran)(ran)烧室环、燃(ran)(ran)烧室筒体、导向叶片和涡轮转子(zi)等高温部件(jian)。

燃气轮(lun)机

2.加(jia)热与热交换工业领域

SiC陶瓷具有(you)的(de)低热(re)(re)(re)膨胀系数、高导(dao)热(re)(re)(re)率、抗(kang)热(re)(re)(re)冲击性，可广(guang)泛应用(yong)于(yu)加(jia)热(re)(re)(re)与热(re)(re)(re)交换工业领域(yu)。

例如(ru)，SiC喷(pen)火嘴，其(qi)高(gao)热(re)(re)(re)导(dao)率结合其(qi)低(di)热(re)(re)(re)膨胀，抗热(re)(re)(re)震性远优(you)于碳化(hua)钨(wu)，耐(nai)(nai)高(gao)温(wen)，耐(nai)(nai)极(ji)(ji)冷极(ji)(ji)热(re)(re)(re)，使(shi)用温(wen)度(du)大(da)于1400℃，还可(ke)被加(jia)(jia)(jia)工(gong)成(cheng)各(ge)种形(xing)状(zhuang)，适用于明(ming)火直(zhi)接加(jia)(jia)(jia)热(re)(re)(re)和辐射(she)管(guan)间接加(jia)(jia)(jia)热(re)(re)(re)系(xi)统(tong)的(de)(de)工(gong)业窑(yao)炉(lu)中。在通常情况下，工(gong)业窑(yao)炉(lu)中释放的(de)(de)气(qi)体不(bu)仅(jin)温(wen)度(du)高(gao)而且(qie)有腐(fu)(fu)蚀性，这就要求(qiu)热(re)(re)(re)交换(huan)(huan)(huan)器同(tong)时(shi)具(ju)有耐(nai)(nai)高(gao)温(wen)、耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蚀和抗热(re)(re)(re)震性，可(ke)承受(shou)大(da)的(de)(de)热(re)(re)(re)应力。SiC换(huan)(huan)(huan)热(re)(re)(re)器具(ju)有超强的(de)(de)耐(nai)(nai)磨性和完全的(de)(de)不(bu)渗(shen)透性，允许介(jie)质以(yi)高(gao)速通过，且(qie)热(re)(re)(re)交换(huan)(huan)(huan)率高(gao)，是一种理(li)想的(de)(de)节能装置(zhi)。SiC辐射(she)管(guan)，用于辐射(she)管(guan)间接加(jia)(jia)(jia)热(re)(re)(re)系(xi)统(tong)，良好的(de)(de)热(re)(re)(re)传(chuan)导(dao)性能可(ke)以(yi)极(ji)(ji)大(da)提高(gao)散热(re)(re)(re)效果，显(xian)著节约能源，同(tong)时(shi)使(shi)得整个(ge)加(jia)(jia)(jia)热(re)(re)(re)系(xi)统(tong)的(de)(de)运(yun)行寿命增加(jia)(jia)(jia)，有效降低(di)维护成(cheng)本。

碳化硅换热器(qi)

总(zong)结

随着科学技术的不断发展(zhan)，碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷在半(ban)导(dao)体领(ling)域的应(ying)用需求量急剧增长，而高热(re)导(dao)率是其应(ying)用于(yu)半(ban)导(dao)体制(zhi)造设(she)备元器件(jian)的关(guan)键指(zhi)标，因此加强(qiang)高导(dao)热(re)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷的研究(jiu)至关(guan)重要。目前对于(yu)高导(dao)热(re)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷的研究(jiu)还有很多不足，主要在以下几(ji)点(dian)需要加强(qiang)：一是加强(qiang)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷粉体的制(zhi)备工艺(yi)研究(jiu)，高纯(chun)、低氧碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)粉的制(zhi)备是实现(xian)高热(re)导(dao)率碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷制(zhi)备的基础；二是加强(qiang)烧结助剂的选择及(ji)其相关(guan)理论研究(jiu)；三(san)是加强(qiang)高端(duan)烧结装备的研发，通过调控烧结工艺(yi)得到合理的显微结构(gou)是获得高热(re)导(dao)率碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)陶(tao)(tao)(tao)瓷的必备条(tiao)件(jian)。

参考来源：

1.高导(dao)热碳化(hua)硅陶(tao)瓷的研究进展，王晓波、王峰、贺智勇、张启富(fu)（机械工程材料）；

2.碳(tan)化硅在导(dao)热材(cai)料中的应用(yong)及其(qi)最(zui)新研究进展(zhan)，江汉文、俞星星、薛名山、彭同华、洪珍(zhen)、梁丹妮（南昌航空大学(xue)学(xue)报：自然(ran)科学(xue)版）；

3.高热导率SiC陶瓷材(cai)料制备及应用研究(jiu)，李其松（山东(dong)大学）；

4.国内外碳化硅陶(tao)瓷材料(liao)研究与应(ying)用，李(li)辰冉(ran)、谢志(zhi)鹏(peng)、康国兴（硅酸盐(yan)通报(bao)）。

粉体圈(quan)小吉

本文(wen)(wen)为粉体圈原创作品，未经(jing)许可，不得转载，也(ye)不得歪曲(qu)、篡改或复制本文(wen)(wen)内容，否(fou)则(ze)本公司(si)将依法追究(jiu)法律(lv)责任。