Teknoloġija taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon u l-applikazzjoni tagħha fil-qasam fotovoltajku

I. Struttura u proprjetajiet tal-karbur tas-silikon

Karbur tas-silikon SiC fih silikon u karbonju. Huwa kompost polimorfiku tipiku, prinċipalment inkluż α-SiC (tip stabbli ta 'temperatura għolja) u β-SiC (tip stabbli ta' temperatura baxxa). Hemm aktar minn 200 polimorfi, fosthom 3C-SiC ta 'β-SiC u 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, u 15R-SiC ta' α-SiC huma aktar rappreżentattivi.

Figura struttura polimorfa SiC Meta t-temperatura tkun taħt 1600℃, SiC jeżisti fil-forma ta 'β-SiC, li jista' jsir minn taħlita sempliċi ta 'silikon u karbonju f'temperatura ta' madwar 1450℃. Meta jkun ogħla minn 1600 ℃, β-SiC jittrasforma bil-mod f'diversi polymorphs ta 'α-SiC. 4H-SiC huwa faċli biex jiġġenera madwar 2000℃; Il-politipi 6H u 15R huma faċli biex jiġġeneraw f'temperaturi għoljin 'il fuq minn 2100℃; 6H-SiC jista 'wkoll jibqa' stabbli ħafna f'temperaturi 'l fuq minn 2200 ℃, għalhekk huwa aktar komuni fl-applikazzjonijiet industrijali. Il-karbur tas-silikon pur huwa kristall bla kulur u trasparenti. Karbur tas-silikon industrijali huwa bla kulur, isfar ċar, aħdar ċar, aħdar skur, blu ċar, blu skur u anke iswed, bil-grad ta 'trasparenza jonqos min-naħa tiegħu. L-industrija li joborxu taqsam il-karbur tas-silikon f'żewġ kategoriji skond il-kulur: karbur tas-silikon iswed u karbur tas-silikon aħdar. Dawk bla kulur għal aħdar skur huma kklassifikati bħala karbur tas-silikon aħdar, u dawk blu ċar għal iswed huma kklassifikati bħala karbur tas-silikon iswed. Kemm il-karbur tas-silikon iswed kif ukoll il-karbur tas-silikon aħdar huma kristalli eżagonali α-SiC. Ġeneralment, iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon juża trab aħdar tal-karbur tas-silikon bħala materja prima.

2. Proċess ta 'preparazzjoni taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon

Materjal taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon huwa magħmul bit-tgħaffiġ, it-tħin u l-gradazzjoni tal-materja prima tal-karbur tas-silikon biex jinkisbu partiċelli SiC b'distribuzzjoni uniformi tad-daqs tal-partiċelli, u mbagħad tagħfas il-partiċelli SiC, addittivi tas-sinterizzazzjoni u adeżivi temporanji f'vojt aħdar, u mbagħad sinterizzazzjoni f'temperatura għolja. Madankollu, minħabba l-karatteristiċi ta 'bonds kovalenti għolja ta' bonds Si-C (~ 88%) u koeffiċjent ta 'diffużjoni baxx, waħda mill-problemi ewlenin fil-proċess ta' preparazzjoni hija d-diffikultà tad-densifikazzjoni tas-sinterizzazzjoni. Il-metodi ta 'preparazzjoni taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon ta' densità għolja jinkludu sinterizzazzjoni ta 'reazzjoni, sinterizzazzjoni mingħajr pressjoni, sinterizzazzjoni ta' pressjoni atmosferika, sinterizzazzjoni ta 'pressar bis-sħana, sinterizzazzjoni ta' rikristallizzazzjoni, sinterizzazzjoni ta 'pressar iżostatiku sħun, sinterizzazzjoni tal-plażma spark, eċċ.

Madankollu, iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon għandha l-iżvantaġġ ta 'ebusija baxxa tal-ksur, jiġifieri fraġilità akbar. Għal din ir-raġuni, f'dawn l-aħħar snin, ċeramika b'ħafna fażijiet ibbażata fuq ċeramika tal-karbur tas-silikon, bħar-rinfurzar tal-fibra (jew whisker), it-tisħiħ tad-dispersjoni tal-partiċelli eteroġeni u materjali funzjonali tal-gradjent dehru wara xulxin, ittejjeb it-toughness u s-saħħa tal-materjali monomeriċi.

3. Applikazzjoni taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon fil-qasam fotovoltajku

Iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon għandha reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti, tista 'tirreżisti l-erożjoni ta' sustanzi kimiċi, testendi l-ħajja tas-servizz, u mhux se tirrilaxxa kimiċi ta 'ħsara, li tissodisfa r-rekwiżiti tal-protezzjoni ambjentali. Fl-istess ħin, is-sostenn tad-dgħajjes tal-karbur tas-silikon għandhom ukoll vantaġġi aħjar tal-ispiża. Għalkemm il-prezz tal-materjali tal-karbur tas-silikon infushom huwa relattivament għoli, id-durabilità u l-istabbiltà tagħhom jistgħu jnaqqsu l-ispejjeż operattivi u l-frekwenza ta 'sostituzzjoni. Fit-tul, għandhom benefiċċji ekonomiċi ogħla u saru l-prodotti mainstream fis-suq tal-appoġġ tad-dgħajjes fotovoltajċi.

Meta ċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon tintuża bħala materjali trasportaturi ewlenin fil-proċess ta 'produzzjoni ta' ċelloli fotovoltajċi, l-appoġġi tad-dgħajjes, kaxxi tad-dgħajjes, fittings tal-pajpijiet u prodotti oħra magħmula għandhom stabbiltà termali tajba, mhumiex deformati f'temperaturi għoljin, u m'għandhomx inkwinanti preċipitati ta 'ħsara. Jistgħu jissostitwixxu l-appoġġi tad-dgħajjes tal-kwarz li jintużaw b'mod komuni bħalissa, kaxxi tad-dgħajjes, u fittings tal-pajpijiet, u għandhom vantaġġi sinifikanti ta 'spejjeż. Is-sostenn tad-dgħajjes tal-karbur tas-silikon huma magħmula minn karbur tas-silikon bħala l-materjal ewlieni. Meta mqabbel ma 'appoġġi tradizzjonali tad-dgħajjes tal-kwarz, l-appoġġi tad-dgħajjes tal-karbur tas-silikon għandhom stabbiltà termali aħjar u jistgħu jżommu stabbiltà f'ambjenti ta' temperatura għolja. Is-sostenn tad-dgħajjes tal-karbur tas-silikon jaħdmu tajjeb f'ambjenti ta 'temperatura għolja u mhumiex faċilment affettwati mis-sħana u deformati jew bil-ħsara. Huma adattati għal proċessi ta 'produzzjoni li jeħtieġu trattament ta' temperatura għolja, li jwassal biex tinżamm l-istabbiltà u l-konsistenza tal-proċess ta 'produzzjoni.

Ħajja tas-servizz: Skond l-analiżi tar-rapport tad-dejta: Il-ħajja tas-servizz taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon hija aktar minn 3 darbiet dik ta 'appoġġi tad-dgħajjes, kaxxi tad-dgħajjes, u fittings tal-pajpijiet magħmula minn materjali tal-kwarz, li tnaqqas ħafna l-frekwenza ta' sostituzzjoni ta 'oġġetti konsumabbli.