Silicon en alliage de carbone en silicium en silicium en silicium en carbone à haute teneur en carbone

Les matériaux en carbone de silicium (SIC) ont montré un potentiel d'application étendu dans plusieurs champs en raison de leurs excellentes propriétés physiques et chimiques, telles que la dureté élevée, la résistance à haute température, la résistance à la corrosion, la bande interdite large, etc.

1. Semi-conducteurs et appareils électroniques

Application:

Dispositifs électroniques électriques: SIC est utilisé pour fabriquer des dispositifs à haute tension, à haute température et à haute fréquence (tels que les MOSFET et les diodes), adaptés aux véhicules électriques, onduleurs photovoltaïques, réseaux intelligents, etc., avec une efficacité énergétique améliorée de plus de 30% par rapport aux dispositifs à base de silicone.

Dispositifs RF: les amplificateurs de puissance dans les stations de base de communication 5G utilisent les caractéristiques à haute fréquence du SIC pour réduire la perte de signal.

Dispositifs résistants à l'environnement extrêmes: capteurs et circuits utilisés dans des environnements de rayonnement à haute température tels que les vaisseaux spatiaux et les centrales nucléaires.

Artisanat:

Technologie de croissance épitaxiale: les couches épitaxiales de haute qualité sont cultivées sur des substrats sic par le dépôt chimique de vapeur (CVD) pour réduire les défauts.

Implantation et recuit des ions: le contrôle précis du dopage de la conductivité nécessite un recuit à haute température pour activer les impuretés.

Processus de gravure au niveau nano: La gravure à sec (comme ICP-RIE) est utilisée pour obtenir des structures de périphérique de niveau micro / nano.

2. Matériaux à haute température et à l'usure

Application:

Aerospace: revêtement de lame de moteur de turbine, buse de fusée, capable de résister à des températures élevées au-dessus de 2000 degrés C.

Machines industrielles: roulements, joints, outils de coupe, avec une durée de vie 5 à 10 fois plus longue que les matériaux traditionnels.

Artisanat:

Technologie de pulvérisation thermique: revêtement sic de pulvérisation du plasma pour améliorer la résistance à l'usure du substrat.

Processus de frittage: les céramiques SIC à haute densité sont préparées par un frittage sans pression ou un pressage isostatique chaud (HIP), qui nécessite l'ajout d'aides à frittage (telles que Al ₂ O ∝ - Y ₂ O ∝).

3. Dans le domaine de la nouvelle énergie

Application:

Véhicules électriques: les onduleurs SIC augmentent la plage de 5% à 10% et ont été produits en masse et appliqués par des sociétés telles que Tesla et BYD.

Stockage photovoltaïque et énergétique: conversion efficace DC-AC pour réduire la perte d'énergie.

Artisanat:

Technologie d'emballage des modules: Silt frittage ou soudage de phase liquide transitoire (TLP) remplace la soudure traditionnelle pour améliorer la conductivité thermique.

Conception de dissipation de chaleur: Système intégré de refroidissement des calocopiers ou des microcanaux pour résoudre les problèmes de dissipation thermique de densité haute puissance.

4. Optique et capteurs

Application:

Détecteur UV: Utilisation de la bande interdite large de SIC pour répondre à la lumière ultraviolette, utilisée pour la surveillance des flammes et l'exploration spatiale.

Technologie quantique: Les centres de couleurs vacants en sic (comme les postes vacants en silicium) sont utilisés pour les bits quantiques et la biodétection.

Artisanat:

Ingénierie des défauts: introduction de défauts de vacance contrôlables par irradiation ionique pour optimiser les performances optiques.

Passivation de surface: les revêtements hydrogénés ou d'oxyde réduisent le bruit de l'état de surface.

5. champ d'énergie nucléaire

Application:

Racasage du carburant nucléaire: le matériau composite SIC remplace l'alliage de zirconium, résistant au gonflement des rayonnements et à la corrosion à haute température.

Traitement des déchets nucléaires: le SIC est utilisé comme substrat inerte pour solidifier les déchets radioactifs de haut niveau.

Artisanat:

Composites renforcés de fibres: composites de matrice SIC Fibre / SIC préparés par infiltration chimique de vapeur (CVI).

Recherche de dommages par radiation: optimisation de la résistance au matériau aux dommages grâce à des expériences d'irradiation simulées.

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