Safata de ceràmica SiC per a portador d'oblies amb resistència a altes temperatures
Safata de ceràmica de carbur de silici (safata de SiC)
Un component ceràmic d'alt rendiment basat en material de carbur de silici (SiC), dissenyat per a aplicacions industrials avançades com la fabricació de semiconductors i la producció de LED. Les seves funcions principals inclouen servir com a portador d'oblies, plataforma de processos de gravat o suport de processos a alta temperatura, aprofitant una conductivitat tèrmica excepcional, resistència a altes temperatures i estabilitat química per garantir la uniformitat del procés i el rendiment del producte.
Característiques clau
1. Rendiment tèrmic
- Alta conductivitat tèrmica: 140–300 W/m·K, superant significativament el grafit tradicional (85 W/m·K), cosa que permet una ràpida dissipació de la calor i una reducció de l'estrès tèrmic.
- Coeficient de dilatació tèrmica baix: 4.0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), silici equivalent (2.6×10⁻⁶/℃), que minimitza els riscos de deformació tèrmica.
2. Propietats mecàniques
- Alta resistència: Resistència a la flexió ≥320 MPa (20 ℃), resistent a la compressió i a l'impacte.
- Alta duresa: duresa Mohs 9,5, només superada pel diamant, que ofereix una resistència al desgast superior.
3. Estabilitat química
- Resistència a la corrosió: Resistent a àcids forts (per exemple, HF, H₂SO₄), adequada per a entorns de processos de gravat.
- No magnètic: Susceptibilitat magnètica intrínseca <1×10⁻⁶ emu/g, evitant interferències amb instruments de precisió.
4. Tolerància a ambients extrems
- Durabilitat a altes temperatures: temperatura de funcionament a llarg termini de fins a 1600–1900 ℃; resistència a curt termini de fins a 2200 ℃ (entorn sense oxigen).
- Resistència al xoc tèrmic: Suporta canvis bruscos de temperatura (ΔT > 1000 ℃) sense esquerdar-se.
Aplicacions
| Camp d'aplicació | Escenaris específics | Valor tècnic |
| Fabricació de semiconductors | Gravat de làmines (ICP), deposició de pel·lícula fina (MOCVD), poliment CMP | L'alta conductivitat tèrmica garanteix camps de temperatura uniformes; la baixa expansió tèrmica minimitza la deformació de la làmina. |
| Producció de LED | Creixement epitaxial (per exemple, GaN), tall de làmines, envasament | Suprimeix els defectes multitipus, millorant l'eficiència lluminosa i la vida útil dels LED. |
| Indústria fotovoltaica | Forns de sinterització de oblies de silici, suports d'equips PECVD | La resistència a altes temperatures i als xocs tèrmics allarguen la vida útil dels equips. |
| Làser i òptica | Substrats de refrigeració làser d'alta potència, suports de sistemes òptics | L'alta conductivitat tèrmica permet una ràpida dissipació de la calor, estabilitzant els components òptics. |
| Instruments analítics | Portamostres TGA/DSC | La baixa capacitat calorífica i la resposta tèrmica ràpida milloren la precisió de la mesura. |
Avantatges del producte
- Rendiment integral: la conductivitat tèrmica, la resistència i la resistència a la corrosió superen amb escreix les ceràmiques d'alúmina i nitrur de silici, satisfent demandes operatives extremes.
- Disseny lleuger: Densitat de 3,1–3,2 g/cm³ (40% d'acer), cosa que redueix la càrrega inercial i millora la precisió del moviment.
- Longevitat i fiabilitat: La vida útil supera els 5 anys a 1600 ℃, cosa que redueix el temps d'inactivitat i els costos operatius en un 30%.
- Personalització: Admet geometries complexes (per exemple, ventoses poroses, safates multicapa) amb un error de planitud <15 μm per a aplicacions de precisió.
Especificacions tècniques
| Categoria de paràmetres | Indicador |
| Propietats físiques | |
| Densitat | ≥3,10 g/cm³ |
| Resistència a la flexió (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Conductivitat tèrmica (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Coeficient de dilatació tèrmica (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Propietats químiques | |
| Resistència a l'àcid (HF/H₂SO₄) | Sense corrosió després de 24 hores d'immersió |
| Mecanitzat de precisió | |
| Planitud | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Rugositat superficial (Ra) | ≤0,4 μm |
Serveis de XKH
XKH ofereix solucions industrials completes que abasten el desenvolupament personalitzat, el mecanitzat de precisió i un rigorós control de qualitat. Per al desenvolupament personalitzat, ofereix solucions de materials d'alta puresa (>99,999%) i porosos (porositat del 30 al 50%), combinades amb modelatge i simulació 3D per optimitzar geometries complexes per a aplicacions com semiconductors i aeroespacial. El mecanitzat de precisió segueix un procés simplificat: processament de pols → premsat isostàtic/en sec → sinterització a 2200 °C → rectificat CNC/de diamant → inspecció, garantint un polit a nivell nanomètric i una tolerància dimensional de ±0,01 mm. El control de qualitat inclou proves de tot el procés (composició XRD, microestructura SEM, flexió de 3 punts) i suport tècnic (optimització de processos, consulta 24/7, lliurament de mostres en 48 hores), oferint components fiables i d'alt rendiment per a necessitats industrials avançades.
Preguntes freqüents (FAQ)
1. P: Quines indústries utilitzen safates ceràmiques de carbur de silici?
A: Àmpliament utilitzat en la fabricació de semiconductors (manipulació de galetes), energia solar (processos PECVD), equips mèdics (components de ressonància magnètica) i aeroespacial (peces d'alta temperatura) a causa de la seva extrema resistència a la calor i estabilitat química.
2. P: Com supera el carbur de silici a les safates de quars/vidre?
A: Major resistència als xocs tèrmics (fins a 1800 °C enfront dels 1100 °C del quars), zero interferències magnètiques i una vida útil més llarga (més de 5 anys enfront dels 6-12 mesos del quars).
3. P: Les safates de carbur de silici poden suportar ambients àcids?
R: Sí. Resistents a HF, H2SO4 i NaOH amb una corrosió de <0,01 mm/any, cosa que les fa ideals per al gravat químic i la neteja de làmines.
4. P: Les safates de carbur de silici són compatibles amb l'automatització?
R: Sí. Dissenyat per a la recollida al buit i la manipulació robòtica, amb una planitud superficial <0,01 mm per evitar la contaminació per partícules en fàbriques automatitzades.
5. P: Quina és la comparació de costos amb els materials tradicionals?
A: Cost inicial més elevat (3-5 vegades més gran que el quars) però cost total de propietat (TCO) entre un 30 i un 50% inferior a causa d'una vida útil més llarga, un temps d'inactivitat reduït i l'estalvi d'energia gràcies a una conductivitat tèrmica superior.
