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[行業(yè)資訊]碳化硅陶瓷在新能源領域的潛力[ 2022-09-05 16:13 ]
碳化硅陶瓷是從20世紀60年代開始發(fā)展起來的一種先進陶瓷材料，由于具備化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、密度小、耐磨性能好、硬度大、機械強度高、耐化學腐蝕等特性，在精細化工、半導體、冶金、國防軍工等領域都有著廣泛的應用。 值得關注的是，在近年發(fā)展得如火如荼的鋰電池領域中，碳化硅陶瓷在其原料的制備環(huán)節(jié)上也同樣發(fā)揮著重要作用，如： ①磷酸鐵鋰正極材料的超細研磨 磷酸鐵鋰是目前廣泛使用的鋰電池正極材料之一。由于納米粒子可減小鋰離子嵌入脫出深度和行程，保證大電流放電時容量不衰減，因此“超
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[金蒙新材料百科]大面積碳化硅陶瓷膜層化學氣相沉積（CVD）技術[ 2022-08-23 16:25 ]
光刻機等集成電路關鍵制造裝備中某些高性能光學元件對材料制備有著苛刻的要求，不僅要求材料具有高的穩(wěn)定性，還需滿足某些特定的光學性能要求。反應燒結碳化硅經(jīng)拋光后其面型精度高，但是該材料是由碳化硅和游離硅組成的兩相材料，在研磨拋光等過程各相的去除速率不一致，無法達到更高的面型精度，因此無法滿足特定光學部件性能要求。 采用反應燒結碳化硅基體結合化學氣相沉積碳化硅(CVDSiC)膜層的方法制備高性能反射鏡，通過優(yōu)化先驅體種類、沉積溫度、沉積壓力、反應氣體配比、氣體流場、溫度場等關鍵工藝參數(shù)，可實現(xiàn)大面積、均勻CVDSi
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[金蒙新材料百科]碳化硅陶瓷反應連接技術[ 2022-08-22 17:23 ]
全封閉、中空部件的制備一般采用連接工藝獲得，目前常用的陶瓷連接方法主要有釬焊、擴散焊等，但這些方法均存在工藝復雜、焊接料性能同碳化硅基體差別大等缺點，難以滿足光刻機等集成電路制造裝備對復雜結構部件的使用要求。 根據(jù)反應燒結碳化硅的工藝特點，將待粘接零部件進行預處理，并通過粘接料對制品進行粘接，隨后再進行反應燒結，使制品的連接與反應燒結同步完成。通過調節(jié)粘接料的組分、控制連接工藝，可實現(xiàn)復雜結構部件的致密、高強度、無縫隙粘接。
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[金蒙新材料百科]高精度碳化硅陶瓷制品無模成型工藝[ 2022-08-20 16:21 ]
雖然采用凝膠注模成型工藝可以實現(xiàn)復雜形狀陶瓷制品的近凈尺寸制備，但該工藝對模具要求高，在制備復雜大尺寸部件時需設計和制造模具，增加了時間成本和模具成本，一定程度上制約了該工藝在陶瓷結構件批量化生產(chǎn)中的應用。另一方面，對一些尺寸精度要求高的陶瓷部件，凝膠注模成型工藝則無法滿足其尺寸精度要求。 與傳統(tǒng)“自下而上”的無模成型工藝不同，陶瓷素坯加工工藝(Greenceramicmachining,GCM)是一種“自上而下”的工藝，其原理類似金屬材料或木材的加工過程如車、
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[金蒙新材料百科]碳化硅陶瓷凝膠注模成型工藝[ 2022-08-19 10:18 ]
凝膠注成型工藝是制備碳化硅陶瓷部件的基礎，該工藝是一種精細的膠態(tài)成型工藝(Colloidalprocessing)，可實現(xiàn)大尺寸、復雜結構坯體的高強度、高均勻性、近凈尺寸成型，陶瓷料漿制備是凝膠注模成型工藝中的關鍵環(huán)節(jié)之一。 就碳化硅在光刻機構件中的應用而言，分散良好、高穩(wěn)定性水基碳/碳化硅料漿的制備是獲得優(yōu)質、均勻結構碳/碳化硅坯體的前提。此外，料漿具有高的固相體積分數(shù)則可以有效減小陶瓷坯體干燥時的收縮，有利于實現(xiàn)陶瓷部件的近凈尺寸成型。相應地，陶瓷料漿的制備需要解決兩大難題：一是碳和碳化硅兩種陶瓷粉料在相
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[行業(yè)資訊]集成電路制造裝備用精密陶瓷結構件制備難點[ 2022-08-17 14:46 ]
在IC產(chǎn)業(yè)中，集成電路制造裝備具有極其重要的戰(zhàn)略地位，以光刻機為代表的集成電路關鍵裝備是現(xiàn)代技術高度集成的產(chǎn)物，其設計和制造過程均能體現(xiàn)出包括材料科學與工程、機械加工等在內的諸多相關科學領域的最高水平。集成電路制造關鍵裝備要求零部件材料具有輕質高強、高導熱系數(shù)和低熱膨脹系數(shù)等特點，且致密均勻無缺陷，還要求零部件具有極高的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性，以保證設備實現(xiàn)超精密運動和控制，因此對材料性能以及制造水平要求非?？量?。 碳化硅陶瓷具有高的彈性模量和比剛度，不易變形，并且具有較高的導熱系數(shù)和低的熱膨脹系數(shù)，熱穩(wěn)定性高
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[行業(yè)資訊]光刻機用碳化硅陶瓷結構件產(chǎn)業(yè)格局[ 2022-07-08 16:42 ]
目前全球集成電路制造裝備支出達到500億美元，其中陶瓷結構件占支出的20%以上。目前IC制造裝備用高端碳化硅陶瓷零部件70%被Kyocera、CoorsTek兩家公司壟斷，剩余部分也被歐美日企業(yè)所占據(jù)。 Kyocera和CoorsTek產(chǎn)品的特點是種類齊全、市場覆蓋面廣，以半導體用陶瓷組件為例，CoorsTek提供的精密陶瓷結構件涵蓋了光刻機專用組件、等離子刻蝕設備專用組件、PVD/CVD專用組件、離子注入設備專用組件、晶片吸附固定傳輸專用組件等一系列產(chǎn)品；Kyocera則提供光刻機、晶圓制造設備、刻蝕機、沉
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[常見問題解答]碳化硅陶瓷精密結構部件制備工藝[ 2022-07-07 15:39 ]
采用碳化硅作為光刻機等集成電路關鍵裝備用精密結構件材料具有極大的優(yōu)勢。但是傳統(tǒng)的陶瓷制備工藝如注漿、干壓等很難實現(xiàn)諸如光刻機工作臺這類復雜部件的制備。為此，中國建材總院研發(fā)出一系列成型、燒結技術，解決了采用碳化硅材料制作此類部件的國產(chǎn)化問題。 碳化硅陶瓷具有高強度、高硬度、高彈性模量、高比剛度、高導熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)良性能，是一種理想的高性能結構材料，但將其應用于制備具有“大、厚、空、薄、輕、精”特點的光刻機等集成電路關鍵裝備用精密結構件時，卻存在諸多的技術難點和挑戰(zhàn)，比如如何實
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[常見問題解答]碳化硅陶瓷結構件在光刻機中的應用[ 2022-07-06 16:37 ]
集成電路制造關鍵技術及裝備主要有包括光刻技術及光刻裝備、薄膜生長技術及裝備、化學機械拋光技術及裝備、高密度后封裝技術及裝備等，均涉及高效率、高精度、高穩(wěn)定性的運動控制技術和驅動技術，對結構件的精度和結構材料的性能提出了極高的要求。 ●碳化硅工件臺 以光刻機中工件臺為例，該工件臺主要負責完成曝光運動，要求實現(xiàn)高速、大行程、六自由度的納米級超精密運動，如對于100nm分辨率、套刻精度為33nm和線寬為10nm的光刻機，其工件臺定位精度要求達到10nm，掩模-硅片同時步進和掃描速度分別達到150nm/s和12
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[常見問題解答]光刻機精密部件的主選材料--碳化硅陶瓷[ 2022-07-05 14:29 ]
碳化硅陶瓷具有高的彈性模量和比剛度，不易變形，并且具有較高的導熱系數(shù)和低的熱膨脹系數(shù)，熱穩(wěn)定性高，因此碳化硅陶瓷是一種優(yōu)良的結構材料，目前已經(jīng)廣泛應用于航空、航天、石油化工、機械制造、核工業(yè)、微電子工業(yè)等領域。但是，由于碳化硅是Si-C鍵很強的共價鍵化合物，具有極高的硬度和顯著的脆性，精密加工難度大；此外，碳化硅熔點高，難以實現(xiàn)致密、近凈尺寸燒結。 因此，大尺寸、復雜異形中空結構的精密碳化硅結構件的制備難度較高，限制了碳化硅陶瓷在諸如集成電路這類的高端裝備制造領域中的廣泛應用。目前只有日本、美國等少數(shù)幾個發(fā)達
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[行業(yè)資訊]上海硅酸鹽所在3D打印碳化硅陶瓷研究中取得新進展[ 2022-07-04 17:25 ]
碳化硅（SiC）陶瓷由于其易氧化、難熔融、高吸光，成為3D打印陶瓷中亟待攻克的難題，目前大多數(shù)3D打印SiC陶瓷方法中打印材料固含量較低、硅含量較高、力學性能較低，普遍采用化學氣相沉積CVI（ChemicalVaporInfiltration）或者前驅體浸漬裂解PIP（PrecursorInfiltrationPyrolysis）等后處理工藝提高材料固含量來實現(xiàn)陶瓷材料綜合性能的提升，這樣勢必降低3D打印SiC陶瓷工藝的優(yōu)越性。 近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所黃政仁研究員團隊陳健副研究員首次提出高溫熔融沉積
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[行業(yè)資訊]MIT中國博后聯(lián)合通用電氣研發(fā)新型多尺度多孔碳化硅陶瓷熱交換器[ 2022-06-22 14:59 ]
高溫熱交換器被廣泛地應用在太陽能、核能發(fā)電以及混動、電動航天等領域。然而，由于苛刻的操作環(huán)境，高溫熱交換器往往成為整個系統(tǒng)的“瓶頸”。 在高溫高壓工作狀態(tài)下，使用超臨界二氧化碳替代傳統(tǒng)的蒸汽循環(huán)，會大幅度地提升能源效率。盡管高溫合金與陶瓷可承受高溫、高壓的負載，但在傳統(tǒng)的熱交換器設計中，使用這些材料制作高溫熱交換器不僅價格高、功率密度低，而且高溫熱交換器自身體積龐大、質量大，這些不利因素嚴重地制約了其在可持續(xù)能源以及電動航空的發(fā)展。 近日，美國麻省理工學院（MIT）、普渡大學以及
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[常見問題解答]碳化硅陶瓷換熱器設計時要注意的問題[ 2022-06-16 16:15 ]
碳化硅具有很高的導熱系數(shù)，同時其化學性能穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，并具有優(yōu)異的抗熱震性。所以，碳化硅質材料是陶瓷換熱器的首選材料。碳化硅在水蒸氣、含氧氣氛中存在高溫氧化問題。含氧氣氛中，碳化硅在800℃以上開始被氧化，可形成一層SiO2保護膜，在溫度高于1200℃時該保護膜即軟化被沖蝕破壞，換熱元件壽命迅速縮短。這也是一般碳化硅換熱元件最高用到1200℃的原因。碳化硅與蒸汽自1000℃開始強烈反應，腐蝕生成的SiO2與水蒸氣發(fā)生揮發(fā)反應，生成氣態(tài)的Si(OH)4，不能形成保護膜。 因此在碳化硅換熱器設計
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[常見問題解答]碳化硅陶瓷換熱器為什么受歡迎?[ 2022-06-14 16:01 ]
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。按其材質可分為金屬、陶瓷、塑料、石墨、玻璃換熱器等。石墨、玻璃、聚四氟乙烯等換熱器主要用在低溫、中溫的條件下。在高溫條件，目前國內絕大多數(shù)還采用金屬換熱器。 然而，冶金、機械、化工等廠中的均熱爐、鍛造加熱爐、玻璃熔窯等，一般出爐煙溫度較高，若在煙道中直接安裝各種普碳鋼制的金屬換熱器，其使用壽命很短，如果采用耐熱合金鋼、稀有金屬、制成的換熱器則價格過于昂貴，投資巨大。另外，使用金屬換熱器時，不僅在高溫條件下存在耐用性問題，使用時受到酸性或堿性氣體腐蝕，
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[行業(yè)資訊]甘肅天水簽20億大單，打造碳化硅陶瓷復合產(chǎn)業(yè)園[ 2022-06-10 14:54 ]
據(jù)粉體圈消息：6月1日，甘肅天水清水縣政府與山東華貿(mào)控股集團舉行高性能碳化硅復合材料產(chǎn)業(yè)園項目簽約儀式。該項目預計投資20億元，一期建設工業(yè)廠房、辦公、研發(fā)中心等共計12萬平方米，建設3條碳化硅生產(chǎn)線，氮化硅結合碳化硅復合材料及制品生產(chǎn)線以及石英砂礦生產(chǎn)線，于2023年10月份前建成投產(chǎn)；二期將于2025年底全部達產(chǎn)。 山東華貿(mào)控股集團在清水縣投資建設高性能無壓燒結碳化硅及氮化硅結合碳化硅高耐制品等陶瓷基復合材料產(chǎn)業(yè)園及配套石英砂礦項目，主要建設25萬噸高性能無壓燒結碳化硅材料、3萬噸高性能陶瓷制品生產(chǎn)線、3
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[常見問題解答]多孔重結晶碳化硅陶瓷的制備與力學性能表征[ 2022-05-09 16:20 ]
多孔重結晶碳化硅陶瓷(recrystallizedsiliconCarbides，RSiC)由于純度極高、不含晶界雜質相而具有優(yōu)異的高溫力學性能、熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性能、高熱導率以及較小的熱膨脹系數(shù)，作為高溫結構材料廣泛用于航空航天等領域。而且由于燒結過程中不收縮，可以制備形狀復雜、精度較高的部件。 目前，針對RSiC的研究和應用，一方面在于提高其致密度用于極端環(huán)境服役的高溫結構材料，另一方面在于提高其氣孔率用于高溫過濾催化用的多孔結構/功能材料。 高溫過濾催化用多孔材料，如用作柴油車尾氣顆粒物過濾器(Die
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[金蒙新材料百科]碳化硅陶瓷換熱器的優(yōu)點[ 2022-04-12 14:14 ]
碳化硅陶瓷換熱器有以下幾個優(yōu)點： （1）碳化硅陶瓷換熱器的使用方法直接、簡單、快捷、高效、環(huán)保、節(jié)能。不需摻冷風及高溫保護，維修成本低，無需對陶瓷換熱器進行任何操作。適用于各種環(huán)境的燃氣工業(yè)窯爐的余熱回收利用，尤其解決了各種高溫工業(yè)窯爐余熱溫度過高無法利用的難題； （2）國家要求陶瓷換熱器溫度≥1000℃，由于它耐高溫，所以就可以放在高溫區(qū)域，溫度越高，換熱效果越好，節(jié)能越多； （3）高溫情況下替代金屬換熱器； （4）解決化工行業(yè)熱交換、耐腐蝕的難題； （5）碳化硅陶瓷換熱器適應
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[常見問題解答]碳化硅陶瓷換熱器的研究背景及現(xiàn)狀[ 2022-04-11 15:11 ]
上世紀八十年代，國外曾用碳化硅化熱元件制作陶瓷換熱器。我國成都科技大學化機教研室八十年代研制碳化硅管高溫換熱器，并于1986年用于碳酸鉀工業(yè)生產(chǎn)。該換熱器主要換熱元件由碳化硅陶瓷材料組成，高溫煙氣在管外，被加熱氣體在管內，兩者呈錯流。碳化硅管可承受1540℃高溫，所以高溫煙氣可直接進入換熱器中進行交換。高溫煙氣有較大的輻射熱，而碳化硅管可以充分利用高溫氣體輻射傳熱和火焰輻射傳熱。該技術在碳酸鉀生產(chǎn)中應用，節(jié)能和增產(chǎn)都獲得明顯的效果。使用碳化硅管換熱器后，空氣預熱溫度從350℃提高到500℃，加快了干燥溫度，日產(chǎn)量由
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[金蒙新材料百科]高導熱碳化硅陶瓷的需求量急劇增長[ 2022-03-02 09:19 ]
碳化硅作為一種重要的結構陶瓷材料，憑借其優(yōu)異的高溫力學強度、高硬度、高彈性模量、高耐磨性、高導熱性、耐腐蝕性等性能，不僅應用于高溫窯具、燃燒噴嘴、熱交換器、密封環(huán)、滑動軸承等傳統(tǒng)工業(yè)領域，還可作為防彈裝甲材料、空間反射鏡、半導體晶圓制備中夾具材料及核燃料包殼材料。 隨著科技的不斷發(fā)展，碳化硅陶瓷在半導體領域的應用需求量急劇增長，而高熱導率是其應用于半導體制造設備元器件的關鍵指標，因此加強高導熱碳化硅陶瓷的研究至關重要。減少晶格氧含量、提高致密性、合理調控第二相在晶格中的分布方式是提高碳化硅陶瓷熱導率的主要方法
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[行業(yè)資訊]絲瓜衍生環(huán)保型碳化硅陶瓷基復合相變材料[ 2022-02-19 10:22 ]
據(jù)悉南京航空航天大學低碳航空動力與綠色能源創(chuàng)新團隊宣益民院士、劉向雷教授等人在Energystoragematerials上發(fā)表了題為“Loofah-derivedeco-friendlySiCceramicsforhigh-performancesunlightcapture,thermaltransport,andenergystorage”的研究論文。該工作在團隊前期研究（Mater.TodayEnergy,21(2021)100764；Sol.EnergyMaterSol.Cells
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