Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng isotropic grapayt at silikon na grapayt?

1. Mga materyal na katangian at pagkakaiba sa istruktura

✔ Isotropic grapayt:

●  Isotropic na pag -uugali: Pantay na mga pisikal na katangian (hal., Thermal/electrical conductivity, mekanikal na lakas) sa lahat ng tatlong sukat (x, y, z), na walang pag -asa sa direksyon.

●  Mataas na kadalisayan at thermal katatagan: Ginawa sa pamamagitan ng mga advanced na proseso tulad ng pagpindot ng isostatic, na nag-aalok ng mga antas ng ultra-mababang antas (nilalaman ng abo sa scale ng PPM) at pinahusay na lakas sa mataas na temperatura (hanggang sa 2000 ° C+).

●  Katumpakan machinability: Madaling gawa sa kumplikadong mga geometry, mainam para sa mga sangkap na pagproseso ng semiconductor wafer (hal., Heaters, insulators).

Mga pisikal na katangian ng isostatic grapayt
Ari -arian	Unit	Karaniwang halaga
Bulk density	g/cm³	1.83
Tigas	HSD	58
Resistivity ng elektrikal	Ωω.m	10
Lakas ng flexural	MPA	47
Lakas ng compressive	MPA	103
Lakas ng makunat	MPA	31
Modulus ng Young	GPA	11.8
Pagpapalawak ng thermal (CTE)	10-6K-1	4.6
Thermal conductivity	W · m-1· K-1	130
Average na laki ng butil	μm	8-10
Porosity	%	10
Nilalaman ng abo	ppm	≤5 (pagkatapos ng paglilinis)

✔ Siliconized grapayt:

● pagbubuhos ng silikon: Na -infuse ng silikon upang makabuo ng isang silikon na carbide (sic) composite layer, na makabuluhang pagpapabuti ng paglaban ng oksihenasyon at tibay ng kaagnasan sa matinding kapaligiran.

● Potensyal na anisotropy: Maaaring mapanatili ang ilang mga katangian ng direksyon mula sa base grapayt, depende sa proseso ng silikonisasyon.

● Nababagay na kondaktibiti: Nabawasan ang elektrikal na kondaktibiti kumpara sapurong grapaytngunit pinahusay na tibay sa malupit na mga kondisyon.

Pangunahing mga parameter ng silikonized grapayt
Ari -arian	Karaniwang halaga
Density	2.4-2.9 g/cm³
Porosity	<0.5%
Lakas ng compressive	> 400 MPA
Lakas ng flexural	> 120 MPA
Thermal conductivity	120 w/mk
Koepisyent ng pagpapalawak ng thermal	4.5 × 10-6
Nababanat na modulus	120 GPA
Lakas ng epekto	1.9kj/m²
Lubricated friction ng tubig	0.005
Koepisyent ng dry friction	0.05
Katatagan ng kemikal	Iba't ibang mga asing -gamot, organikong solvent, Malakas na acid (HF, HCl, H₂SO4, Hno₃)
Pangmatagalang matatag na temperatura ng paggamit	800 ℃ (Oxidation Atmosphere) 2300 ℃ (inert o vacuum na kapaligiran)
Resistivity ng elektrikal	120*10-6Ωm

2. Mga Eksena sa Application

●  Semiconductor Manufacturing: Mga crucibles at mga elemento ng pag-init sa single-crystal silikon na paglaki ng mga hurno, na ginagamit ang kadalisayan at pantay na pamamahagi ng thermal.

●  Enerhiya ng solar: Mga sangkap ng pagkakabukod ng thermal sa paggawa ng photovoltaic cell (hal., Mga bahagi ng vacuum furnace).

●  Teknolohiya ng Nuklear: Mga moderator o istrukturang materyales sa mga reaktor dahil sa paglaban sa radiation at katatagan ng thermal.

●  Tooling katumpakan: Mga hulma para sa metalurhiya ng pulbos, nakikinabang mula sa mataas na dimensional na kawastuhan.

●  Mga kapaligiran na may mataas na temperatura: Mga sangkap ng engine ng Aerospace, mga linings ng pang-industriya, at iba pang mga application na mayaman sa oxygen.

●  Corrosive media: Mga electrodes o seal sa mga kemikal na reaktor na nakalantad sa mga acid/alkalis.

●  Teknolohiya ng baterya: Eksperimentong paggamit sa mga anod ng baterya ng lithium-ion upang mapabuti ang intercalation ng lithium-ion (pa rin na nakatuon sa R&D).

●  Kagamitan sa Semiconductor: Mga electrodes sa mga tool ng plasma etching, pinagsasama ang conductivity sa paglaban ng kaagnasan.

3. Mga kalamangan sa pagganap at mga limitasyon

✔ isotropic grapayt

Lakas:

●  Pantay na pagganap: Tinatanggal ang mga panganib na pagkabigo sa direksyon (hal., Mga bitak ng thermal stress).

●  Ultra-mataas na kadalisayan: Pinipigilan ang kontaminasyon sa mga sensitibong proseso tulad ng katha ng semiconductor.

●  Thermal shock resistance: Matatag sa ilalim ng mabilis na pagbibisikleta ng temperatura (hal., CVD reaktor).

Mga Limitasyon: 

● Mas mataas na mga gastos sa produksyon at mahigpit na mga kinakailangan sa machining.

✔ Siliconized grapayt

Lakas:

●  Paglaban sa Oxidation: SIC layer blocks oxygen pagsasabog, pagpapalawak ng habang-buhay sa mga high-heat oxidative na kapaligiran.

●  Pinahusay na tibay: Pinahusay na katigasan ng ibabaw at paglaban sa pagsusuot.

●  Kemikal na pagkawalang -galaw: Higit na mahusay na pagtutol sa corrosive media kumpara sa karaniwang grapayt.

Mga limitasyon: 

●  Nabawasan ang elektrikal na kondaktibiti at mas mataas na pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura.

4. Buod

✔ Isotropic grapayt: 

Pinamumunuan ang mga aplikasyon na nangangailangan ng pagkakapareho at kadalisayan (semiconductors, nuclear tech).

✔ Siliconized grapayt: 

Ang mga excels sa matinding kondisyon (aerospace, pagproseso ng kemikal) dahil sa tibay na pinahusay ng silikon.