സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഫീൽഡിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗവും

I. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഘടനയും ഗുണങ്ങളും

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് SiC ൽ സിലിക്കണും കാർബണും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു സാധാരണ പോളിമോർഫിക് സംയുക്തമാണ്, പ്രധാനമായും α-SiC (ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരതയുള്ള തരം), β-SiC (കുറഞ്ഞ താപനില സ്ഥിരതയുള്ള തരം) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. 200-ലധികം പോളിമോർഫുകൾ ഉണ്ട്, അവയിൽ β-SiC യുടെ 3C-SiC, 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, α-SiC യുടെ 15R-SiC എന്നിവ കൂടുതൽ പ്രതിനിധികളാണ്.

ചിത്രം SiC പോളിമോർഫ് ഘടന 1600℃ താപനിലയിൽ താഴെയാണെങ്കിൽ, SiC β-SiC രൂപത്തിൽ നിലവിലുണ്ട്, ഇത് സിലിക്കണിൻ്റെയും കാർബണിൻ്റെയും ലളിതമായ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 1450 ഡിഗ്രി താപനിലയിൽ നിർമ്മിക്കാം. ഇത് 1600℃-ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, β-SiC സാവധാനം α-SiC യുടെ വിവിധ പോളിമോർഫുകളായി മാറുന്നു. 4H-SiC ഏകദേശം 2000℃-ൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്; 6H, 15R പോളിടൈപ്പുകൾ 2100℃-ന് മുകളിലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്; 6H-SiC 2200℃ ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിലും വളരെ സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയും, അതിനാൽ വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് കൂടുതൽ സാധാരണമാണ്. ശുദ്ധമായ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് നിറമില്ലാത്തതും സുതാര്യവുമായ ക്രിസ്റ്റലാണ്. വ്യാവസായിക സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് നിറമില്ലാത്തതും ഇളം മഞ്ഞ, ഇളം പച്ച, കടും പച്ച, ഇളം നീല, കടും നീല, കറുപ്പ് എന്നിവയുമാണ്, സുതാര്യതയുടെ അളവ് കുറയുന്നു. അബ്രാസീവ് വ്യവസായം സിലിക്കൺ കാർബൈഡിനെ നിറം അനുസരിച്ച് രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: കറുപ്പ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്, പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്. നിറമില്ലാത്തത് മുതൽ കടും പച്ച വരെ പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എന്നും ഇളം നീല മുതൽ കറുപ്പ് വരെയുള്ളവ കറുപ്പ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എന്നും തരംതിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. കറുത്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡും പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡും α-SiC ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള പരലുകളാണ്. സാധാരണയായി, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി പച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ ഉണ്ടാക്കുന്നത് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളെ തകർത്ത് പൊടിച്ച് ഗ്രേഡുചെയ്‌ത് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കൾ ഏകീകൃത കണിക വലുപ്പത്തിലുള്ള വിതരണത്തോടുകൂടിയ SiC കണങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, തുടർന്ന് SiC കണങ്ങൾ അമർത്തി, അഡിറ്റീവുകൾ, താൽക്കാലിക പശകൾ എന്നിവ പച്ച ശൂന്യമാക്കി, തുടർന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സിൻ്റർ ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, Si-C ബോണ്ടുകളുടെ ഉയർന്ന കോവാലൻ്റ് ബോണ്ട് സ്വഭാവസവിശേഷതകളും (~ 88%) കുറഞ്ഞ ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റും കാരണം, തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയിലെ പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്ന് സിൻ്ററിംഗ് ഡെൻസിഫിക്കേഷൻ്റെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സിൻ്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളിൽ റിയാക്ഷൻ സിൻ്ററിംഗ്, പ്രഷർലെസ് സിൻ്ററിംഗ്, അന്തരീക്ഷമർദ്ദം സിൻ്ററിംഗ്, ഹോട്ട് പ്രസ്സിംഗ് സിൻ്ററിംഗ്, റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ സിൻ്ററിംഗ്, ഹോട്ട് ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രസ്സിംഗ് സിൻ്ററിംഗ്, സ്പാർക്ക് പ്ലാസ്മ സിൻ്ററിംഗ് തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് കുറഞ്ഞ പൊട്ടൽ കാഠിന്യത്തിൻ്റെ പോരായ്മയുണ്ട്, അതായത്, വലിയ പൊട്ടൽ. ഇക്കാരണത്താൽ, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൾട്ടിഫേസ് സെറാമിക്സ്, അതായത് ഫൈബർ (അല്ലെങ്കിൽ മീശ) ശക്തിപ്പെടുത്തൽ, വൈവിധ്യമാർന്ന കണികാ വിസർജ്ജനം ശക്തിപ്പെടുത്തൽ, ഗ്രേഡിയൻ്റ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവ ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, മോണോമർ മെറ്റീരിയലുകളുടെ കാഠിന്യവും ശക്തിയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

3. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഫീൽഡിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ പ്രയോഗം

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധമുണ്ട്, രാസവസ്തുക്കളുടെ മണ്ണൊലിപ്പിനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിയും, സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കും, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്ന ദോഷകരമായ രാസവസ്തുക്കൾ പുറത്തുവിടില്ല. അതേ സമയം, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾക്കും മികച്ച ചിലവ് ഗുണങ്ങളുണ്ട്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സാമഗ്രികളുടെ വില താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, അവയുടെ ദൈർഘ്യവും സ്ഥിരതയും പ്രവർത്തനച്ചെലവും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനുള്ള ആവൃത്തിയും കുറയ്ക്കും. ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ, അവർക്ക് ഉയർന്ന സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ബോട്ട് സപ്പോർട്ട് മാർക്കറ്റിലെ മുഖ്യധാരാ ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് സെല്ലുകളുടെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് പ്രധാന വാഹക വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾ, ബോട്ട് ബോക്‌സുകൾ, പൈപ്പ് ഫിറ്റിംഗുകൾ, നിർമ്മിച്ച മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് നല്ല താപ സ്ഥിരതയുണ്ട്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നില്ല, കൂടാതെ ദോഷകരമായ അവശിഷ്ട മലിനീകരണം ഇല്ല. നിലവിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്വാർട്സ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾ, ബോട്ട് ബോക്സുകൾ, പൈപ്പ് ഫിറ്റിംഗുകൾ എന്നിവ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിയും, കൂടാതെ കാര്യമായ ചിലവ് നേട്ടങ്ങളുമുണ്ട്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾ പ്രധാന മെറ്റീരിയലായി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. പരമ്പരാഗത ക്വാർട്സ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾക്ക് മികച്ച താപ സ്ഥിരതയുണ്ട് കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സ്ഥിരത നിലനിർത്താനും കഴിയും. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ബോട്ട് സപ്പോർട്ടുകൾ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ചൂട് എളുപ്പത്തിൽ ബാധിക്കപ്പെടുകയോ രൂപഭേദം സംഭവിക്കുകയോ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുകയോ ചെയ്യില്ല. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയും സ്ഥിരതയും നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഉയർന്ന താപനില ചികിത്സ ആവശ്യമുള്ള ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയകൾക്ക് അവ അനുയോജ്യമാണ്.

സേവന ജീവിതം: ഡാറ്റ റിപ്പോർട്ട് വിശകലനം അനുസരിച്ച്: സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ സേവനജീവിതം ബോട്ട് സപ്പോർട്ട്, ബോട്ട് ബോക്സുകൾ, ക്വാർട്സ് മെറ്റീരിയലുകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച പൈപ്പ് ഫിറ്റിംഗുകൾ എന്നിവയെക്കാൾ 3 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, ഇത് ഉപഭോഗവസ്തുക്കൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിൻ്റെ ആവൃത്തിയെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു.