Silicon carbide ကြွေထည်နည်းပညာနှင့် photovoltaic နယ်ပယ်တွင်၎င်း၏လျှောက်လွှာ

I. ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဂုဏ်သတ္တိများ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် SiC တွင် ဆီလီကွန်နှင့် ကာဗွန်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းသည် အဓိကအားဖြင့် α-SiC (မြင့်မားသောအပူချိန်တည်ငြိမ်သောအမျိုးအစား) နှင့် β-SiC (နိမ့်သောအပူချိန်တည်ငြိမ်သောအမျိုးအစား) အပါအဝင် ပုံမှန်ပိုလီမိုရစ်ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ polymorph 200 ကျော်ရှိပြီး ၎င်းတို့အနက် β-SiC ၏ 3C-SiC နှင့် 2H-SiC၊ 4H-SiC၊ 6H-SiC နှင့် α-SiC ၏ 15R-SiC တို့သည် ပို၍ကိုယ်စားပြုပါသည်။

 ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်ဖြစ်စဉ်

ပုံ SiC polymorph တည်ဆောက်ပုံ အပူချိန် 1600 ℃ အောက်တွင် ရှိသောအခါ SiC သည် β-SiC ပုံစံဖြင့် တည်ရှိပြီး အပူချိန် 1450 ℃ ခန့်တွင် ဆီလီကွန် နှင့် ကာဗွန် ရောစပ်မှုဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ 1600 ℃ ထက် မြင့်မားသောအခါ β-SiC သည် α-SiC ၏ အမျိုးမျိုးသော polymorphs အဖြစ်သို့ တဖြည်းဖြည်း ပြောင်းလဲသွားသည်။ 4H-SiC သည် 2000 ℃ ဝန်းကျင်တွင် ထုတ်လုပ်ရန် လွယ်ကူသည်။ 6H နှင့် 15R polytypes များသည် 2100 ℃အထက်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်ထုတ်လုပ်ရန်လွယ်ကူသည်။ 6H-SiC သည် 2200 ℃ အထက် အပူချိန်တွင် အလွန်တည်ငြိမ်နေနိုင်သောကြောင့် စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် ပိုမိုအဖြစ်များသည်။ သန့်စင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်ကင်းစင်ပြီး အကြည်ဓာတ်ဖြစ်သည်။ စက်မှုဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်မဲ့၊ အဝါဖျော့ဖျော့၊ အစိမ်းဖျော့ဖျော့၊ အစိမ်းဖျော့ဖျော့၊ အပြာနုရောင်၊ အပြာနုရောင်နှင့် အနက်ရောင်ပင်ဖြစ်ပြီး ပွင့်လင်းမြင်သာမှုအတိုင်းအတာမှာ လျော့ကျသွားပါသည်။ အညစ်ကြေးလုပ်ငန်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အရောင်အလိုက် အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားထားသည်- အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်။ အစိမ်းရင့်ရောင်မှ အစိမ်းရင့်ရောင်များကို အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် ခွဲခြားထားပြီး အပြာနုရောင်မှ အနက်ရောင်များကို အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်။ အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှစ်ခုစလုံးသည် α-SiC ဆဋ္ဌဂံပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များသည် အစိမ်းရောင် ဆီလီကွန်ကာဘိုင်မှုန့်ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ် အသုံးပြုသည်။

2. Silicon carbide ကြွေထည်ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်ပစ္စည်းသည် SiC အမှုန်များကို တစ်ပြေးညီ အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုဖြင့် SiC အမှုန်များရရှိရန် ကြိတ်ခွဲခြင်း၊ ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် အဆင့်ခွဲခြင်းတို့ဖြင့် ပြုလုပ်ထားကာ SiC အမှုန်များကို နှိပ်ခြင်း၊ ပေါင်းထည့်ခြင်းနှင့် ယာယီကော်များကို အစိမ်းရောင်အကွက်ထဲသို့ ထည့်ပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် လောင်ကျွမ်းစေပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ Si-C နှောင်ကြိုးများ၏ မြင့်မားသော covalent နှောင်ကြိုးလက္ခဏာများ (~88%) နှင့် ပျံ့နှံ့မှုနှုန်းနိမ့်ကျခြင်းကြောင့် ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကပြဿနာတစ်ခုမှာ sintering densification ၏အခက်အခဲဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆဆီလီကွန်ကာဘိုင်ကြွေထည်ပစ္စည်းများ၏ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများတွင် တုံ့ပြန်မှု sintering၊ pressureless sintering၊ atmospheric pressure sintering၊ hot pressing sintering၊ recrystallization sintering၊ hot isostatic pressing sintering၊ spark plasma sintering စသည်တို့ပါဝင်သည်။

 

သို့သော်လည်း ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များသည် ကျိုးကြေလွယ်မှု နည်းပါးပြီး ကြွပ်ဆတ်မှု ပိုများသည်။ ထို့ကြောင့်၊ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အမျှင်ဓာတ် (သို့မဟုတ် ပါးသိုင်းမွှေး) အားဖြည့်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို အခြေခံထားသော multiphase ceramics များသည် monomer ပစ္စည်းများ၏ ခိုင်မာမှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှုတို့ကို တိုးတက်စေပါသည်။

3. photovoltaic field တွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များကို အသုံးပြုခြင်း။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဓာတုဗေဒပစ္စည်းများ တိုက်စားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိကာ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုးမြှင့်ပေးကာ ပတ်ဝန်းကျင်ကာကွယ်မှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသည့် အန္တရာယ်ရှိသော ဓာတုပစ္စည်းများကို ထုတ်လွှတ်မည်မဟုတ်ပါ။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်လှေများကို ထောက်ပံ့ရာတွင်လည်း ကုန်ကျစရိတ်ပို၍ အားသာချက်များရှိသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ပစ္စည်းများ၏စျေးနှုန်းများသည်အတော်လေးမြင့်မားသော်လည်း၎င်းတို့၏ကြာရှည်ခံမှုနှင့်တည်ငြိမ်မှုသည်လည်ပတ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့်အစားထိုးအကြိမ်ရေကိုလျှော့ချနိုင်သည်။ ရေရှည်တွင်၊ ၎င်းတို့သည် ပိုမိုမြင့်မားသော စီးပွားရေးအကျိုးအမြတ်များရရှိပြီး photovoltaic သင်္ဘောပံ့ပိုးမှုစျေးကွက်တွင် ပင်မထုတ်ကုန်များဖြစ်လာခဲ့သည်။

 ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်ဖြစ်စဉ်

photovoltaic ဆဲလ်များ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များကို အဓိက သယ်ဆောင်သည့် ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုသောအခါတွင် လှေထောက်များ၊ လှေသေတ္တာများ၊ ပိုက် ဆက်စပ်ပစ္စည်းများနှင့် ပြုလုပ်ထားသော အခြား ထုတ်ကုန်များသည် ကောင်းမွန်သော အပူတည်ငြိမ်မှု၊ မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် ပုံပျက်မသွားဘဲ အန္တရာယ်ဖြစ်စေသော မိုးရွာသွန်းမှု ညစ်ညမ်းမှု မရှိပါ။ ၎င်းတို့သည် လက်ရှိတွင် အသုံးများသော quartz လှေထောက်များ၊ လှေသေတ္တာများနှင့် ပိုက်ဆက်ကြောင်းများကို အစားထိုးနိုင်ပြီး သိသာထင်ရှားသော ကုန်ကျစရိတ် အားသာချက်များရှိသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် သင်္ဘောကို အဓိကပစ္စည်းအဖြစ် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ သမားရိုးကျ quartz သင်္ဘောပံ့ပိုးမှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဆီလီကွန်ကာဗိုက်လှေများကို ပံ့ပိုးပေးခြင်းသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူတည်ငြိမ်မှုရှိပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဘိုင်သင်္ဘောသည် မြင့်မားသောအပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ကောင်းမွန်စွာလုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး အပူဒဏ်နှင့် ပုံပျက်ခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်စီးလွယ်ခြင်းတို့ကို အလွယ်တကူမခံရပေ။ ၎င်းတို့သည် ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိမှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်စေရန် မြင့်မားသော အပူချိန်ကုသမှု လိုအပ်သော ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

 

ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း- ဒေတာအစီရင်ခံစာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်အရ- ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းသည် သင်္ဘောအကူများ၊ လှေသေတ္တာများနှင့် ပိုက်အချိတ်အဆက်များထက် 3 ဆ ပိုများပြီး စားသုံးကုန်များ အစားထိုးသည့် အကြိမ်ရေကို များစွာလျှော့ချပေးသည်။


တင်ချိန်- အောက်တိုဘာ ၂၁-၂၀၂၄