SiC-keraaminen alusta kiekkojen kantajalle, kestää korkeita lämpötiloja
Piikarbidikeraaminen tarjotin (SiC-tarjotin)
Piikarbidimateriaaliin (SiC) perustuva tehokas keraaminen komponentti, joka on suunniteltu edistyneisiin teollisiin sovelluksiin, kuten puolijohdevalmistukseen ja LED-tuotantoon. Sen ydintoimintoihin kuuluvat toiminta kiekkojen kantajana, etsausprosessialustana tai korkean lämpötilan prosessitukena, hyödyntäen poikkeuksellista lämmönjohtavuutta, korkeiden lämpötilojen kestävyyttä ja kemiallista stabiiliutta prosessin tasaisuuden ja tuotesaannon varmistamiseksi.
Tärkeimmät ominaisuudet
1. Lämpöominaisuudet
- Korkea lämmönjohtavuus: 140–300 W/m·K, merkittävästi parempi kuin perinteisellä grafiitilla (85 W/m·K), mikä mahdollistaa nopean lämmönpoistumisen ja vähentää lämpörasitusta.
- Alhainen lämpölaajenemiskerroin: 4,0 × 10⁻⁶/℃ (25–1000 ℃), vastaa tarkasti piitä (2,6 × 10⁻⁶/℃), mikä minimoi lämpömuodonmuutoksen riskin.
2. Mekaaniset ominaisuudet
- Korkea lujuus: Taivutuslujuus ≥320 MPa (20 ℃), kestää puristusta ja iskuja.
- Korkea kovuus: Mohsin kovuus 9,5, toiseksi paras vain timantin jälkeen, ja tarjoaa erinomaisen kulutuskestävyyden.
3. Kemiallinen stabiilius
- Korroosionkestävyys: Kestää vahvoja happoja (esim. HF, H₂SO₄), soveltuu etsausprosessiympäristöihin.
- Ei-magneettinen: Luonnostaan magneettinen suskeptibiliteetti <1×10⁻⁶ emu/g, estää häiriöt tarkkuusinstrumenttien kanssa.
4. Äärimmäisten ympäristöjen sietokyky
- Korkean lämpötilan kestävyys: Pitkäaikainen käyttölämpötila jopa 1600–1900 ℃; lyhytaikainen kestävyys jopa 2200 ℃ (hapettomassa ympäristössä).
- Lämpöshokin kestävyys: Kestää äkillisiä lämpötilan muutoksia (ΔT >1000 ℃) halkeilematta.
Sovellukset
| Sovelluskenttä | Erityisskenaariot | Tekninen arvo |
| Puolijohteiden valmistus | Kiekkojen etsaus (ICP), ohutkalvopinnoitus (MOCVD), CMP-kiillotus | Korkea lämmönjohtavuus varmistaa tasaiset lämpötilakentät; alhainen lämpölaajeneminen minimoi kiekkojen vääntymisen. |
| LED-tuotanto | Epitaksiaalinen kasvu (esim. GaN), kiekkojen kuutiointi, pakkaus | Estää monenlaisia vikoja, mikä parantaa LEDien valotehokkuutta ja käyttöikää. |
| Aurinkosähköteollisuus | Piikiekkojen sintrausuunit, PECVD-laitteiden tuet | Korkean lämpötilan ja lämmönkestävä vaikutus pidentää laitteiden käyttöikää. |
| Laser ja optiikka | Suuritehoiset laserjäähdytysalustat, optisen järjestelmän tuet | Korkea lämmönjohtavuus mahdollistaa nopean lämmön haihtumisen ja vakauttaa optisia komponentteja. |
| Analyyttiset instrumentit | TGA/DSC-näytetelineet | Alhainen lämpökapasiteetti ja nopea terminen vasteaika parantavat mittaustarkkuutta. |
Tuotantoedut
- Kattava suorituskyky: Lämmönjohtavuus, lujuus ja korroosionkestävyys ylittävät huomattavasti alumiinioksidin ja piinitridin keraamit, täyttäen äärimmäiset käyttövaatimukset.
- Kevyt rakenne: Tiheys 3,1–3,2 g/cm³ (40 % teräksestä), mikä vähentää inertiakuormaa ja parantaa liikkeen tarkkuutta.
- Pitkäikäisyys ja luotettavuus: Käyttöikä ylittää 5 vuotta 1600 ℃:ssa, mikä vähentää seisokkiaikoja ja alentaa käyttökustannuksia 30 %.
- Mukauttaminen: Tukee monimutkaisia geometrioita (esim. huokoisia imukuppeja, monikerroksisia tarjottimia) ja tasaisuusvirhe <15 μm tarkkuussovelluksissa.
Tekniset tiedot
| Parametriluokka | Indikaattori |
| Fysikaaliset ominaisuudet | |
| Tiheys | ≥3,10 g/cm³ |
| Taivutuslujuus (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Lämmönjohtavuus (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Lämpölaajenemiskerroin (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Kemialliset ominaisuudet | |
| Happokestävyys (HF/H₂SO₄) | Ei korroosiota 24 tunnin upotuksen jälkeen |
| Tarkkuus koneistuksessa | |
| Tasaisuus | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Pinnan karheus (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH:n palvelut
XKH tarjoaa kattavia teollisuusratkaisuja, jotka kattavat räätälöidyn kehityksen, tarkkuuskoneistuksen ja tiukan laadunvalvonnan. Räätälöityä kehitystä varten se tarjoaa erittäin puhtaita (>99,999 %) ja huokoisia (huokoisuus 30–50 %) materiaaliratkaisuja yhdistettynä 3D-mallinnukseen ja simulointiin monimutkaisten geometrioiden optimoimiseksi esimerkiksi puolijohde- ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden sovelluksiin. Tarkkuuskoneistus noudattaa virtaviivaistettua prosessia: jauhekäsittely → isostaattinen/kuivapuristus → 2200 °C:n sintraus → CNC/timanttihionta → tarkastus, mikä varmistaa nanometritason kiillotuksen ja ±0,01 mm:n mittatoleranssin. Laadunvalvontaan kuuluu koko prosessin testaus (XRD-koostumus, SEM-mikrorakenne, 3-pistesärmäys) ja tekninen tuki (prosessin optimointi, 24/7 konsultointi, 48 tunnin näytteen toimitus), toimittaen luotettavia ja tehokkaita komponentteja edistyneisiin teollisuuden tarpeisiin.
Usein kysytyt kysymykset (UKK)
1. K: Millä teollisuudenaloilla käytetään piikarbidi-keraamisia tarjottimia?
A: Käytetään laajalti puolijohdevalmistuksessa (kiekkojen käsittely), aurinkoenergiassa (PECVD-prosessit), lääketieteellisissä laitteissa (MRI-komponentit) ja ilmailu- ja avaruustekniikassa (korkean lämpötilan osat) niiden äärimmäisen lämmönkestävyyden ja kemiallisen stabiilisuuden ansiosta.
2. K: Miten piikarbidi on parempi kuin kvartsi-/lasitarjottimet?
A: Korkeampi lämmönkestävä vaikutus (jopa 1800 °C verrattuna kvartsin 1100 °C:een), ei magneettisia häiriöitä ja pidempi käyttöikä (yli 5 vuotta verrattuna kvartsin 6–12 kuukauteen).
3. K: Kestävätkö piikarbidilevyt happamia ympäristöjä?
V: Kyllä. Kestää HF:ää, H2SO4:a ja NaOH:ta alle 0,01 mm:n korroosion/vuosi, joten ne sopivat erinomaisesti kemialliseen etsaukseen ja kiekkojen puhdistukseen.
4. K: Ovatko piikarbiditarjottimet yhteensopivia automaation kanssa?
V: Kyllä. Suunniteltu alipaineiseen imurointiin ja robottikäsittelyyn, pinnan tasaisuus <0,01 mm hiukkaskontaminaation estämiseksi automatisoiduissa tehtaissa.
5. K: Miten hintavertailu vertautuu perinteisiin materiaaleihin?
A: Korkeammat alkukustannukset (3–5 kertaa kvartsi), mutta 30–50 % alhaisemmat kokonaiskustannukset pidemmän käyttöiän, lyhyempien seisokkiaikojen ja erinomaisen lämmönjohtavuuden ansiosta saavutettujen energiansäästöjen ansiosta.
