ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ୱେଫର କ୍ୟାରିଅର ପାଇଁ SiC ସେରାମିକ୍ ଟ୍ରେ
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ଟ୍ରେ (SiC ଟ୍ରେ)
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ସିରାମିକ୍ ଉପାଦାନ, ଯାହା ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ LED ଉତ୍ପାଦନ ଭଳି ଉନ୍ନତ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଇଞ୍ଜିନିୟର୍ କରାଯାଇଛି। ଏହାର ମୁଖ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଏକ ୱେଫର ବାହକ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା, ଏଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ଲାଟଫର୍ମ, କିମ୍ବା ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମର୍ଥନ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାନତା ଏବଂ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ଅସାଧାରଣ ତାପଜ ପରିବାହିତା, ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ବ୍ୟବହାର କରିବା।
ପ୍ରମୁଖ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ
୧. ତାପଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା
- ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହୀତା: 140–300 W/m·K, ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ (85 W/m·K) କୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଭାବରେ ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଯାହା ଦ୍ରୁତ ତାପ ଅପଚୟ ଏବଂ ତାପଜ ଚାପକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ।
- ନିମ୍ନ ତାପଜ ବିସ୍ତାର ଗୁଣାଙ୍କ: 4.0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), ସିଲିକନ୍ ସହିତ ନିକଟତର ମେଳ ଖାଉଥିବା (2.6×10⁻⁶/℃), ତାପଜ ବିକୃତି ବିପଦକୁ ହ୍ରାସ କରୁଛି।
୨. ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଧର୍ମ
- ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି: ନମନୀୟ ଶକ୍ତି ≥320 MPa (20℃), ସଙ୍କୋଚନ ଏବଂ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରତି ପ୍ରତିରୋଧୀ।
- ଉଚ୍ଚ କଠିନତା: Mohs କଠିନତା 9.5, ହୀରା ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ ପ୍ରଦାନ କରେ।
3. ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା
- କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ: ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଏସିଡ୍ (ଯଥା, HF, H₂SO₄) ପ୍ରତିରୋଧୀ, ଏଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରିବେଶ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
- ଚୁମ୍ବକୀୟ ନୁହେଁ: ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚୁମ୍ବକୀୟ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା <1×10⁻⁶ ଇମୁ/ଜି, ସଠିକ୍ ଉପକରଣ ସହିତ ହସ୍ତକ୍ଷେପକୁ ଏଡାଏ।
୪. ଅତ୍ୟନ୍ତ ପରିବେଶ ସହନଶୀଳତା
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନର ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ: 1600-1900℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା; 2200℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କ୍ଷଣସ୍ଥାୟୀ ପ୍ରତିରୋଧ (ଅମ୍ଳଜାନ-ମୁକ୍ତ ପରିବେଶ)।
- ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ: ଫାଟି ନଯାଇ ହଠାତ୍ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ (ΔT >1000℃) ସହ୍ୟ କରେ।
ଆପ୍ଲିକେସନ୍ଗୁଡ଼ିକ
| ଆବେଦନ କ୍ଷେତ୍ର | ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସ୍ଥିତି | ଯାନ୍ତ୍ରିକ ମୂଲ୍ୟ |
| ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ | ୱେଫର ଏଚିଂ (ICP), ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ଡିପୋଜିସନ (MOCVD), CMP ପଲିସିଂ | ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା ସମାନ ତାପମାତ୍ରା କ୍ଷେତ୍ର ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ; କମ ତାପଜ ବିସ୍ତାର ୱେଫର ୱାର୍ପେଜ୍ କୁ କମ କରିଥାଏ। |
| LED ଉତ୍ପାଦନ | ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି (ଯଥା, GaN), ୱାଫର ଡାଇସିଂ, ପ୍ୟାକେଜିଂ | ବହୁ-ପ୍ରକାର ତ୍ରୁଟିକୁ ଦମନ କରେ, LED ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଜୀବନକାଳ ବୃଦ୍ଧି କରେ। |
| ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ଶିଳ୍ପ | ସିଲିକନ୍ ୱେଫର ସିଣ୍ଟରିଂ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍, PECVD ଉପକରଣ ସମର୍ଥନ | ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଏବଂ ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ ଉପକରଣର ଜୀବନକାଳ ବୃଦ୍ଧି କରେ। |
| ଲେଜର୍ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକ୍ସ | ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତିଯୁକ୍ତ ଲେଜର କୁଲିଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ ସମର୍ଥନ କରେ | ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥିର କରି ଦ୍ରୁତ ତାପ ଅପଚୟକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ। |
| ବିଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ | TGA/DSC ନମୁନା ଧାରକ | କମ୍ ତାପ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଦ୍ରୁତ ତାପଜ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମାପ ସଠିକତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ। |
ଉତ୍ପାଦନ ସୁବିଧା
- ବ୍ୟାପକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା: ତାପଜ ପରିବାହିତା, ଶକ୍ତି ଏବଂ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ଆଲୁମିନା ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ସଠାରୁ ବହୁତ ଅଧିକ, ଚରମ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଚାହିଦା ପୂରଣ କରେ।
- ହାଲୁକା ଡିଜାଇନ୍: 3.1–3.2 g/cm³ (ଇସ୍ପାତର 40%) ଘନତା, ଜଡ଼ତା ଲୋଡ୍ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ଗତିର ସଠିକତା ବୃଦ୍ଧି କରେ।
- ଦୀର୍ଘାୟୁ ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା: ୧୬୦୦ ℃ ତାପମାତ୍ରାରେ ସେବା ଜୀବନ ୫ ବର୍ଷରୁ ଅଧିକ ହୁଏ, ଡାଉନଟାଇମ୍ ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଖର୍ଚ୍ଚ ୩୦% ହ୍ରାସ କରେ।
- କଷ୍ଟମାଇଜେସନ୍: ସଠିକ୍ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ସମତଳତା ତ୍ରୁଟି <15 μm ସହିତ ଜଟିଳ ଜ୍ୟାମିତି (ଯଥା, ପୋରସ୍ ସକ୍ସନ୍ କପ୍, ମଲ୍ଟି-ଲେୟର ଟ୍ରେ)କୁ ସମର୍ଥନ କରେ।
ଟେକ୍ନିକାଲ୍ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟକରଣ
| ପାରାମିଟର ବର୍ଗ | ସୂଚକ |
| ଭୌତିକ ଗୁଣ | |
| ଘନତ୍ୱ | ≥3.10 ଗ୍ରାମ/ସେମି³ |
| ନମନୀୟ ଶକ୍ତି (20℃) | ୩୨୦–୪୧୦ MPa |
| ତାପଜ ପରିବାହୀତା (20℃) | ୧୪୦–୩୦୦ ୱାଟ୍/(ମି·କେଲିଟ୍ରୋଲ) |
| ତାପଜ ବିସ୍ତାର ଗୁଣାଙ୍କ (25–1000℃) | ୪.୦×୧୦⁻⁶/℃ |
| ରାସାୟନିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ | |
| ଏସିଡ୍ ପ୍ରତିରୋଧ (HF/H₂SO₄) | 24 ଘଣ୍ଟା ବୁଡ଼ାଇବା ପରେ କୌଣସି କ୍ଷୟ ହୁଏ ନାହିଁ |
| ମେସିନିଂ ପ୍ରିସିସନ୍ | |
| ସମତଳତା | ≤୧୫ μm (୩୦୦×୩୦୦ ମିମି) |
| ପୃଷ୍ଠ ରୁକ୍ଷତା (Ra) | ≤0.4 ମାଇକ୍ରୋମିଟର |
XKH ର ସେବାଗୁଡ଼ିକ
XKH କଷ୍ଟମ୍ ବିକାଶ, ସଠିକ୍ ମେସିନିଂ ଏବଂ କଠୋର ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ନେଇ ବ୍ୟାପକ ଶିଳ୍ପ ସମାଧାନ ପ୍ରଦାନ କରେ। କଷ୍ଟମ୍ ବିକାଶ ପାଇଁ, ଏହା ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା (>99.999%) ଏବଂ ପୋରସ୍ (30-50% ପୋରୋସିଟି) ସାମଗ୍ରୀ ସମାଧାନ ପ୍ରଦାନ କରେ, 3D ମଡେଲିଂ ଏବଂ ସିମୁଲେସନ ସହିତ ଯୋଡା ହୋଇ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଏବଂ ମହାକାଶ ଭଳି ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଜଟିଳ ଜ୍ୟାମିତିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରେ। ପ୍ରିସିସନ୍ ମେସିନିଂ ଏକ ସୁଗମ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅନୁସରଣ କରେ: ପାଉଡର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ → ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍/ଡ୍ରାଏ ପ୍ରେସିଂ → 2200°C ସିଣ୍ଟରିଂ → CNC/ଡାଇମଣ୍ଡ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ → ନିରୀକ୍ଷଣ, ନାନୋମିଟର-ସ୍ତରୀୟ ପଲିସିଂ ଏବଂ ±0.01 mm ଡାଇମେନ୍ସନ୍ଲ ସହନଶୀଳତା ନିଶ୍ଚିତ କରେ। ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣରେ ପୂର୍ଣ୍ଣ-ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରୀକ୍ଷଣ (XRD ରଚନା, SEM ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର, 3-ପଏଣ୍ଟ ବେଣ୍ଡିଂ) ଏବଂ ବୈଷୟିକ ସହାୟତା (ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍, 24/7 ପରାମର୍ଶ, 48-ଘଣ୍ଟା ନମୁନା ବିତରଣ), ଉନ୍ନତ ଶିଳ୍ପ ଆବଶ୍ୟକତା ପାଇଁ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ, ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଉପାଦାନ ପ୍ରଦାନ କରିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ପ୍ରାୟତଃ ପଚରାଯାଉଥିବା ପ୍ରଶ୍ନ (FAQ)
୧. ପ୍ର: କେଉଁ ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ଟ୍ରେ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି?
A: ଅତ୍ୟଧିକ ଉତ୍ତାପ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଯୋଗୁଁ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ (ୱେଫର ପରିଚାଳନା), ସୌର ଶକ୍ତି (PECVD ପ୍ରକ୍ରିୟା), ଚିକିତ୍ସା ଉପକରଣ (MRI ଉପାଦାନ), ଏବଂ ମହାକାଶ (ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଅଂଶ) ରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
୨. ପ୍ର: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍/ଗ୍ଲାସ୍ ଟ୍ରେକୁ କିପରି ପଛରେ ପକାଇଥାଏ?
A: ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ (କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ର ୧୧୦୦°C ବନାମ ୧୮୦୦°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ), ଶୂନ୍ୟ ଚୁମ୍ବକୀୟ ହସ୍ତକ୍ଷେପ, ଏବଂ ଦୀର୍ଘ ଜୀବନକାଳ (କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ର ୬-୧୨ ମାସ ବନାମ ୫+ ବର୍ଷ)।
୩. ପ୍ର: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଟ୍ରେଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ ଏସିଡିକ୍ ପରିବେଶକୁ ପରିଚାଳନା କରିପାରିବ?
ଉ: ହଁ। ପ୍ରତିବର୍ଷ <0.01mm କ୍ଷୋଭ ସହିତ HF, H2SO4, ଏବଂ NaOH ପ୍ରତି ପ୍ରତିରୋଧୀ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ରାସାୟନିକ ଏଚ୍ିଙ୍ଗ୍ ଏବଂ ୱେଫର ସଫା କରିବା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।
୪. ପ୍ର: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଟ୍ରେଗୁଡ଼ିକ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତତା ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ କି?
ଉ: ହଁ। ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ କାରଖାନାଗୁଡ଼ିକରେ କଣିକା ପ୍ରଦୂଷଣକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ପୃଷ୍ଠ ସମତଳ <0.01mm ସହିତ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପିକଅପ୍ ଏବଂ ରୋବୋଟିକ୍ ପରିଚାଳନା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଛି।
୫. ପ୍ର: ପାରମ୍ପରିକ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ମୂଲ୍ୟ ତୁଳନା କ'ଣ?
ଉତ୍ତର: ଅଧିକ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ମୂଲ୍ୟ (3-5x କ୍ୱାର୍ଟଜ୍) କିନ୍ତୁ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଜୀବନକାଳ, ହ୍ରାସିତ ଡାଉନଟାଇମ୍ ଏବଂ ଉନ୍ନତ ତାପଜ ପରିବାହିତା ଯୋଗୁଁ ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ ହେତୁ 30-50% କମ୍ TCO।
