Tantalo karbido keramika – pagrindinė puslaidininkių ir kosmoso medžiaga.

Tantalo karbidas (TaC)is an ultra-high temperature ceramic material. Itin aukštos temperatūros keramika (UHTC) paprastai reiškia keramines medžiagas, kurių lydymosi temperatūra viršija 3000 ℃ ir naudojama aukštoje temperatūroje ir korozinėje aplinkoje (pvz., deguonies atomų aplinkoje), aukštesnėje nei 2000 ℃, pvz., ZrC, HfC, TaC, HfB2, ZrB2 ir HfN.

Tantalo karbidas turi lydymosi temperatūrą net 3880 ℃, didelį kietumą (Mohso kietumas 9–10), santykinai aukštą šilumos laidumą (22 W·m⁻¹·K⁻¹), didelį lenkimo stiprumą (340–400 MPa) ir santykinai mažą šiluminio plėtimosi koeficientą (6 × 10–6). Jis taip pat pasižymi puikiu termocheminiu stabilumu ir puikiomis fizinėmis savybėmis, taip pat turi gerą cheminį ir mechaninį suderinamumą su grafitu ir C/C kompozitais. Todėl TaC dangos plačiai naudojamos aviacijos ir kosmoso šiluminės apsaugos, monokristalų auginimo, energijos elektronikos ir medicinos prietaisų srityse.

Taikymas puslaidininkinėje įrangoje

Šiuo metu plataus diapazono puslaidininkiai, atstovaujami silicio karbido (SiC), yra strateginė pramonė, aptarnaujanti pagrindinį ekonomikos mūšio lauką ir tenkinanti pagrindinius nacionalinius poreikius. Tačiau SiC puslaidininkių pramonė taip pat yra sudėtingų procesų ir itin aukštų įrangos reikalavimų pramonė. Tarp šių procesų SiC monokristalų paruošimas yra pati pagrindinė ir svarbiausia grandis visoje pramonės grandinėje.

Šiuo metu dažniausiai naudojamas SiC kristalų auginimo metodas yra fizinio garų transportavimo (PVT) metodas. PVT silicio karbido milteliai kaitinami sandarioje augimo kameroje aukštesnėje nei 2300°C temperatūroje ir beveik vakuuminiame slėgyje indukciniu kaitinimu. Dėl to milteliai sublimuoja ir susidaro reaktyvios dujos, kuriose yra įvairių dujinių komponentų, tokių kaip Si, Si₂C ir SiC₂. Ši dujų ir kietų medžiagų reakcija sukuria vieno kristalo SiC reakcijos šaltinį. Auginimo kameros viršuje dedamas SiC sėklų kristalas. Dėl dujinių komponentų persotinimo dujiniai komponentai, vežami į sėklinį kristalą, atomiškai nusėda ant sėklinio kristalo paviršiaus ir išauga į SiC monokristalą.

Šis procesas turi ilgą augimo ciklą, jį sunku kontroliuoti ir gali atsirasti defektų, tokių kaip mikrovamzdeliai ir intarpai. Defektų kontrolė yra labai svarbi; Netgi nedideli krosnies šiluminio lauko koregavimai ar dreifai gali pakeisti kristalų augimą arba padidinti defektus. Vėlesniuose etapuose kyla iššūkis gauti greitesnius, storesnius ir didesnius kristalus, todėl reikia ne tik teorinės ir inžinerinės pažangos, bet ir sudėtingesnių terminio lauko medžiagų.

Tiglio medžiagos šiluminiame lauke pirmiausia apima grafitą ir porėtą grafitą. However, graphite is easily oxidized at high temperatures and corroded by molten metals. TaC pasižymi puikiu termocheminiu stabilumu ir puikiomis fizinėmis savybėmis, pasižymi geru cheminiu ir mechaniniu suderinamumu su grafitu. TaC dangos paruošimas ant grafito paviršiaus efektyviai padidina jo atsparumą oksidacijai, atsparumą korozijai, atsparumą dilimui ir mechanines savybes. Jis ypač tinka GaN arba AlN monokristalams auginti MOCVD įrangoje ir SiC monokristalams PVT įrangoje, žymiai pagerinant auginamų monokristalų kokybę.

Be to, ruošiant silicio karbido pavienius kristalus, po to, kai silicio karbido monokristalinis reakcijos šaltinis susidaro per kietųjų dujų reakciją, Si/C stechiometrinis santykis kinta priklausomai nuo šiluminio lauko pasiskirstymo. Būtina užtikrinti, kad dujinės fazės komponentai būtų paskirstyti ir transportuoti pagal suprojektuotą šiluminį lauką ir temperatūros gradientą. Porous graphite has insufficient permeability, requiring additional pores to increase it. Tačiau akytas, didelio pralaidumo grafitas susiduria su tokiais iššūkiais kaip apdorojimas, miltelių išliejimas ir ėsdinimas. Akyta tantalo karbido keramika gali geriau filtruoti dujinės fazės komponentus, reguliuoti vietinius temperatūros gradientus, nukreipti medžiagos srauto kryptį ir kontroliuoti nuotėkį.

NesTaC dangospasižymi puikiu atsparumu rūgštims ir šarmams H2, HCl ir NH3, silicio karbido puslaidininkių pramonės grandinėje TaC taip pat gali visiškai apsaugoti grafito matricos medžiagą ir išvalyti augimo aplinką epitaksinių procesų, tokių kaip MOCVD, metu.

Programos aviacijos erdvėje

Kadangi šiuolaikiniai orlaiviai, tokie kaip aviacijos ir erdvėlaiviai, raketos ir raketos, tobulėja link didelio greičio, didelės traukos ir didelio aukščio, jų paviršiaus medžiagų atsparumo aukštai temperatūrai ir atsparumo oksidacijai reikalavimai ekstremaliomis sąlygomis tampa vis griežtesni. Kai orlaivis patenka į atmosferą, jis susiduria su ekstremaliomis aplinkomis, tokiomis kaip didelis šilumos srauto tankis, didelis stagnacijos slėgis ir didelis oro srauto šveitimo greitis, taip pat susiduriama su chemine abliacija dėl reakcijų su deguonimi, vandens garais ir anglies dioksidu. Orlaiviui patenkant į atmosferą ir išlipant iš jos, aplink jo nosies kūgį ir sparnus esantis oras stipriai suspaudžiamas, todėl susidaro didelė trintis su orlaivio paviršiumi, dėl ko jis įkaista dėl oro srauto. Be aerodinaminio šildymo skrydžio metu, orlaivio paviršių taip pat veikia saulės spinduliuotė ir aplinkos spinduliuotė, todėl paviršiaus temperatūra nuolat kyla. Šis pakeitimas gali rimtai paveikti orlaivio tarnavimo laiką.

TaC yra itin aukštai temperatūrai atsparios keramikos šeimos narys. Dėl aukštos lydymosi temperatūros ir puikaus termodinaminio stabilumo TaC plačiai naudojamas karštosiose orlaivių dalyse, pavyzdžiui, apsaugant raketų variklių purkštukų paviršiaus dangą.

Kitos programos

TaC taip pat turi plačias taikymo perspektyvas pjovimo įrankiuose, abrazyvinėse medžiagose, elektroninėse medžiagose ir katalizatoriuose. Pavyzdžiui, pridedant TaC į cementuotą karbidą, galima slopinti grūdelių augimą, padidinti kietumą ir pailginti tarnavimo laiką. TaC turi gerą elektrinį laidumą ir gali sudaryti nestechiometrinius junginius, kurių laidumas skiriasi priklausomai nuo sudėties. Dėl šios savybės TaC yra perspektyvus kandidatas naudoti elektroninėse medžiagose. Kalbant apie katalizinį TaC dehidrogenavimą, TiC ir TaC katalizinių savybių tyrimai parodė, kad žemesnėje temperatūroje TaC praktiškai nerodo katalizinio aktyvumo, tačiau jo katalizinis aktyvumas žymiai padidėja virš 1000 ℃. CO katalizinių savybių tyrimai atskleidė, kad esant 300 ℃ TaC kataliziniams produktams yra metanas, vanduo ir nedideli kiekiai olefinų.

Semicorex siūlo aukštos kokybėsTantalo karbido gaminiai. Jei turite kokių nors klausimų ar reikia papildomos informacijos, nedvejodami susisiekite su mumis.

Telefonas pasiteirauti # +86-13567891907

paštas: sales@semicorex.com