I. Struktura dhe vetitë e karabit të silikonit
Karbidi i silikonit SiC përmban silikon dhe karbon. Është një përbërje tipike polimorfike, kryesisht duke përfshirë α-SiC (lloji i qëndrueshëm me temperaturë të lartë) dhe β-SiC (lloji i qëndrueshëm me temperaturë të ulët). Ka më shumë se 200 polimorfe, ndër të cilat 3C-SiC e β-SiC dhe 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC dhe 15R-SiC e α-SiC janë më përfaqësuese.
Figura Struktura polimorfe e SiC Kur temperatura është nën 1600℃, SiC ekziston në formën e β-SiC, e cila mund të bëhet nga një përzierje e thjeshtë e silikonit dhe karbonit në një temperaturë prej rreth 1450℃. Kur është më i lartë se 1600℃, β-SiC shndërrohet ngadalë në polimorfe të ndryshme të α-SiC. 4H-SiC është e lehtë për t'u gjeneruar në rreth 2000℃; Politipet 6H dhe 15R janë të lehta për t'u gjeneruar në temperatura të larta mbi 2100℃; 6H-SiC gjithashtu mund të mbetet shumë i qëndrueshëm në temperatura mbi 2200℃, kështu që është më i zakonshëm në aplikimet industriale. Karbidi i pastër i silikonit është një kristal i pangjyrë dhe transparent. Karbidi i silikonit industrial është i pangjyrë, i verdhë i lehtë, jeshil i lehtë, jeshil i errët, blu i çelur, blu i errët dhe madje i zi, me shkallën e transparencës në rënie. Industria gërryese e ndan karabitin e silikonit në dy kategori sipas ngjyrës: karabit silikoni i zi dhe karabit silikoni jeshil. Ato pa ngjyrë në jeshile të errët klasifikohen si karabit silikoni jeshil, dhe ato blu të lehta në të zeza klasifikohen si karabit silikoni i zi. Si karabit i zi i silikonit ashtu edhe karbidi i silikonit jeshil janë kristale gjashtëkëndore α-SiC. Në përgjithësi, qeramikat e karabit të silikonit përdorin pluhur karabit silikoni jeshil si lëndë të para.
2. Procesi i përgatitjes së qeramikës me karabit silikoni
Materiali qeramik i karbitit të silikonit bëhet duke shtypur, bluar dhe klasifikuar lëndët e para të karbitit të silikonit për të marrë grimcat SiC me shpërndarje uniforme të madhësisë së grimcave, dhe më pas duke shtypur grimcat SiC, duke shkrirë aditivët dhe ngjitësit e përkohshëm në një boshllëk të gjelbër, dhe më pas shkrirja në temperaturë të lartë. Megjithatë, për shkak të karakteristikave të larta të lidhjes kovalente të lidhjeve Si-C (~88%) dhe koeficientit të ulët të difuzionit, një nga problemet kryesore në procesin e përgatitjes është vështirësia e densifikimit të sinterimit. Metodat e përgatitjes së qeramikës së karbit të silikonit me densitet të lartë përfshijnë sinterimin me reaksion, sinterimin pa presion, sinterimin me presion atmosferik, sinterimin me presim të nxehtë, sinterizimin me rikristalizimin, sinterimin me presim të nxehtë izostatik, sinterimin e plazmës me shkëndijë, etj.
Sidoqoftë, qeramika e karbitit të silikonit ka disavantazhin e rezistencës së ulët të thyerjes, domethënë, brishtësisë më të madhe. Për këtë arsye, vitet e fundit janë shfaqur njëra pas tjetrës qeramika shumëfazore e bazuar në qeramikë karbit silikoni, si përforcimi me fibër (ose mustaqe), forcim i shpërndarjes heterogjene të grimcave dhe materiale funksionale gradient, duke përmirësuar rezistencën dhe forcën e materialeve monomere.
3. Aplikimi i qeramikës së karbitit të silikonit në fushën fotovoltaike
Qeramikat e karbitit të silikonit kanë rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit, mund t'i rezistojnë erozionit të substancave kimike, zgjasin jetën e shërbimit dhe nuk lëshojnë kimikate të dëmshme, gjë që plotëson kërkesat e mbrojtjes së mjedisit. Në të njëjtën kohë, mbështetësit e anijeve me karabit silikoni kanë gjithashtu avantazhe më të mira në kosto. Megjithëse çmimi i vetë materialeve të karabit të silikonit është relativisht i lartë, qëndrueshmëria dhe qëndrueshmëria e tyre mund të zvogëlojë kostot e funksionimit dhe frekuencën e zëvendësimit. Në planin afatgjatë, ato kanë përfitime më të larta ekonomike dhe janë bërë produktet kryesore në tregun e mbështetjes së varkave fotovoltaike.
Kur qeramika e karbitit të silikonit përdoret si materiale bartëse kryesore në procesin e prodhimit të qelizave fotovoltaike, mbështetësit e varkës, kutitë e varkave, pajisjet e tubave dhe produktet e tjera të prodhuara kanë qëndrueshmëri të mirë termike, nuk deformohen në temperatura të larta dhe nuk kanë ndotës të dëmshëm të precipituar. Ato mund të zëvendësojnë mbështetësit e anijeve kuarci të përdorura aktualisht, kutitë e varkave dhe pajisjet e tubave dhe kanë avantazhe të konsiderueshme në kosto. Mbështetësit e anijeve me karabit silikoni janë bërë nga karabit silikoni si materiali kryesor. Krahasuar me mbështetëset tradicionale të varkave kuarci, mbështetësit e anijeve me karabit silikoni kanë stabilitet më të mirë termik dhe mund të ruajnë stabilitetin në mjedise me temperaturë të lartë. Mbështetësit e anijeve me karabit silikoni funksionojnë mirë në mjedise me temperaturë të lartë dhe nuk preken lehtë nga nxehtësia dhe nuk deformohen ose dëmtohen. Ato janë të përshtatshme për proceset e prodhimit që kërkojnë trajtim me temperaturë të lartë, gjë që është e favorshme për ruajtjen e stabilitetit dhe konsistencës së procesit të prodhimit.
Jeta e shërbimit: Sipas analizës së raportit të të dhënave: Jeta e shërbimit të qeramikës karabit të silikonit është më shumë se 3 herë ajo e mbështetësve të varkave, kutive të varkave dhe pajisjeve të tubave të bëra nga materiale kuarci, gjë që redukton në masë të madhe frekuencën e zëvendësimit të materialeve harxhuese.
Koha e postimit: Tetor-21-2024