Консольне весло з карбіду кремнію

Консольна лопатка з карбіду кремнію – це високопродуктивний промисловий компонент, заснований на технології реакційно-зв'язаного карбіду кремнію (RBSiC). Розроблена для складних умов, таких як обробка напівпровідникових пластин, покриття фотоелектричних елементів та високотемпературне хімічне осадження з парової фази (CVD). Її унікальна одноплеча консольна структура в поєднанні з надзвичайно стійкими характеристиками карбіду кремнію дозволяє підтримувати міліметрову точність деформації в умовах постійної високої температури 1350℃, що стає революційним рішенням для заміни традиційного кварцу, металевих сплавів та інших матеріалів.

Прорив у матеріалах: Інженерна реконструкція карбіду кремнію

1. Мікродиво процесу реакційного спікання

Близько 10-15% вільної кремнієвої фази утворюється на межі зерен консольної лопаті в результаті процесу реакційного спікання розплаву кремнію, що проникає в заготовку sic, утворюючи тривимірну структуру зчеплення. Ця мікроструктура забезпечує йому щільність 3.02 г/см³, пористість менше 0.1% та міцність на вигин до 250 МПа (20 ℃), зберігаючи при цьому легку вагу (на 40% менше, ніж у нержавіючої сталі), а також модуль пружності 300 ГПа навіть при 1200 ℃.

2. Кінцевий баланс термодинамічних параметрів

Коефіцієнт теплового розширення (КТР) консолі точно контролюється на рівні 4.5×10⁻⁶K⁻¹, що точно відповідає матеріалу покриття обладнання LPCVD (хімічне осадження з парової фази низького тиску) для зменшення міжфазних напружень, спричинених тепловою невідповідністю. Його теплопровідність досягає 45 Вт/(м·K) при 1200℃, що дозволяє швидко поглинати тепло та запобігати локальному перегріву, а завдяки запатентованій конструкції масиву отворів для розсіювання тепла різниця температур лотка для пластин становить менше 2℃/м².

Технічна перевага: Перехід від лабораторії до масового виробництва

1. Автоматичне адаптивне проектування

Вантажна зона консольного лопатевого механізму має модульну віконну структуру (точність апертури ±0.05 мм), яка підтримує 12-осьову систему захоплення важелів, оснащену пластинами розміром 150-300 мм та сумісну з робототехнічною рукояткою. Фіксовані кінці мають градієнтну товщину стінок (δ₁=8.6 мм до δ₁ 4.8 мм) для забезпечення жорсткості конструкції та зменшення загальної ваги на 22% у ₃ для задоволення вимог динамічної стійкості у високошвидкісних передачах.

2. Революція в боротьбі із забрудненням

Завдяки створенню на поверхні in situ шару пасивації SiO₂ товщиною 2-5 мкм, консольна лопатка в корозійній атмосфері, що містить Cl₂, HF, іони металів, має осадження менше 0.1 ppb, що на 3 порядки нижче, ніж у оксиду алюмінію. Після 1000 циклічних випробувань за високих температур кількість поверхневих частинок, що відпадають, завжди менше 5/м2, що відповідає вимогам чистоти класу 10 для виробництва напівпровідників.

Швидкий опис:

1. Інші назви: Високотемпературна лопатка для перенесення пластин; консольний транспортний засіб з RBSiC; консольна платформа з покриттям; монолітна консоль з SiC.

2. Застосування: 

Виробництво напівпровідників: транспортування пластин у дифузійних печах, печах відпалу, окислювальних печах та іншому обладнанні.

Фотоелектричне покриття: підтримка транспортування пластин у процесі PECVD комірок TOPCon/HJT

3. Параметри серцевини: Міцність на вигин становить 380 МПа (кімнатна температура) → 280 МПа (1400 ℃), коефіцієнт теплового розширення становить 4.2×10⁻⁶/℃, а швидкість корозії 40% HF становить менше 0.008 мм/рік. Інертна атмосфера 1600 ℃ безперервне використання, окислювальне середовище 1400 ℃, підтримка 1400 ℃↔25 ℃ циклу термічного удару 500 разів.

Виробництво напівпровідникових пластин

Стійка для пластин дифузійної печі: У процесі легування фосфором/бором кремнієва пластина діаметром 300 мм піддається термічній обробці при температурі 1250 ℃ протягом 8 годин, а змінна форми становить менше 0.1 мм/м.

Епітаксіальний лоток для вирощування: Для MOCVD-осадження епітаксіальних шарів SiC, що підтримує нанорозмірне позиціонування пластин у вакуумі 10-6 Торр.

Виробництво фотоелектричних елементів

Транспортний засіб з покриттям PERC: піддається плазмовому бомбардуванню при температурі 800℃ в обладнанні PECVD, термін служби якого перевищує 5000 разів, що у 8 разів перевищує термін служби графітових матеріалів.

Лазерне спікання TOPCon: Завдяки лазерній системі з тривалістю імпульсу 10 нс точність селективного спікання заднього шару полікристалічного кремнію досягається на рівні ±3 мкм.

1. Підривний прорив у властивостях матеріалів

Консольний пропелер з карбіду кремнію використовує технологію реактивного спікання карбіду кремнію (RBSiC) і проникає в матрицю карбіду кремнію через розплав кремнію, утворюючи щільну структуру з пористістю < 0.5%. Його міцність на вигин досягає 380 МПа (кімнатна температура) і зберігає міцність 280 МПа при високій температурі 1400 ℃.

2. Стабільність в екстремальних умовах

Стійкість до високих температур: безперервна робоча температура до 1600℃ (інертна атмосфера), короткочасна стійкість до миттєвого підвищення температури до 1800℃ (наприклад, процес лазерного спікання), відсутність ризику розм'якшення або деформації.

Корозійна стійкість: швидкість корозії сильних кислот, таких як HF, HCl та H₂SO₄ < 0.01 мм/рік. Термін служби в реакційних камерах CVD, що містять Cl₂/O₂, збільшується у 5-8 разів порівняно з графітовими матеріалами.

Термостійкість: Витримує цикл швидкої зміни температури 1400℃ ↔ 25℃ (ΔT=1375℃), без розтріскування або втрати міцності після 500 циклів.