Каковы различия между изотропным графитом и силиконизированным графитом?

1. Свойства материала и структурные различия

✔ Изотропный графит:

●  Изотропное поведение: Единые физические свойства (например, тепловая/электрическая проводимость, механическая прочность) во всех трех измерениях (x, y, z), без зависимости направления.

●  Высокая чистота и тепловая стабильность: Изготовленные с помощью расширенных процессов, таких как изостатическое прессование, предлагая ультра-низкие уровни примеси (содержание золы в шкале PPM) и повышение прочности при высоких температурах (до 2000 ° C+).

●  Точная механизм: Легко изготовлен в сложную геометрию, идеально подходит для компонентов обработки полупроводниковых пластин (например, обогревателей, изоляторов).

Физические свойства изостатического графита
Свойство	Единица	Типичное значение
Объемная плотность	G/CM³	1.83
Твердость	HSD	58
Электрическое удельное сопротивление	μОМ.m	10
Прочность на гибкость	МПА	47
Прочность на сжатие	МПА	103
Предел прочности	МПА	31
Модуль молодых	Средний балл	11.8
Тепловое расширение (CTE)	10-6K-1	4.6
Теплопроводность	W · m-1· K-1	130
Средний размер зерна	мкм	8-10
Пористость	%	10
Содержание золы	ppm	≤5 (после очищенного)

✔ Силиконизированный графит:

● Силиконовая инфузия: Наполнен кремниевом, образуя композитный слой из карбида кремния (sic), значительно повышая устойчивость к окислению и долговечность коррозии в экстремальных средах.

● Потенциальная анизотропия: Может сохранить некоторые направленные свойства от базового графита, в зависимости от процесса силиконизации.

● скорректированная проводимость: Снижение электрической проводимости по сравнению счистый графитНо повышенная долговечность в суровых условиях.

Основные параметры силиконизированного графита
Свойство	Типичное значение
Плотность	2.4-2,9 г/см=
Пористость	<0,5%
Прочность на сжатие	> 400 МПа
Прочность на гибкость	> 120 МПа
Теплопроводность	120 Вт/мк
Коэффициент термического расширения	4,5 × 10-6
Эластичный модуль	120 GPA
Воздействие сила	1,9 кдж/м²
Вода смазанное трение	0.005
Коэффициент сухого трения	0.05
Химическая стабильность	Различные соли, органические растворители, сильные кислоты (HF, HCL, H₂SO4, Hno₃)
Долгосрочная стабильная температура использования	800 ℃ (атмосфера окисления) 2300 ℃ (инертная или вакуумная атмосфера)
Электрическое удельное сопротивление	120*10-6Ωm

2. Сценарии приложения

●  Полупроводниковое производство: Крагни и нагревательные элементы в однокристаллических печи кремния, используя ее чистоту и равномерное тепловое распределение.

●  Солнечная энергия: Теплоизоляционные компоненты в производстве фотоэлектрических ячеек (например, детали вакуумной печи).

●  Ядерные технологии: Модераторы или структурные материалы в реакторах из -за радиационной сопротивления и тепловой стабильности.

●  Точный инструмент: Формы для порошковой металлургии, пользуясь высокой точностью.

●  Высокотемпературная окисляющая среда: Компоненты аэрокосмического двигателя, промышленные печи и другие богатые кислородом, применение с высоким уровнем нагревания.

●  Коррозионные СМИ: Электроды или уплотнения в химических реакторах, подвергшихся воздействию кислот/щелочи.

●  Технология батареи: Экспериментальное использование в анодах литий-ионных аккумуляторов для улучшения литий-ионной интеркаляции (все еще ориентированные на НИОКР).

●  Полупроводниковое оборудование: Электроды в инструментах травления в плазме, объединяя проводимость с коррозионной стойкостью.

3. Преимущества и ограничения производительности

✔ Изотропный графит

Сильные стороны:

●  Единообразная производительность: Устраняет риски направленного разрушения (например, трещины тепловых напряжений).

●  Ультра-высокая чистота: Предотвращает загрязнение в чувствительных процессах, таких как полупроводниковое изготовление.

●  Устойчивость к тепловым ударам: Стабильно при быстром температурном цикле (например, реакторы CVD).

Ограничения: 

● Более высокие производственные затраты и строгие требования к обработке.

✔ Силиконизированный графит

Сильные стороны:

●  Устойчивость к окислению: SIC слой блокирует диффузию кислорода, продлевая срок службы в окислительной среде с высоким воздействием.

●  Повышенная долговечность: Улучшенная поверхностная твердость и устойчивость к износу.

●  Химическая инертность: Превосходное сопротивление коррозийным носителям и стандартным графитам.

Ограничения: 

●  Снижение электрической проводимости и более высокая сложность производства.

4. Резюме

✔ Изотропный графит: 

Доминирует заявления, требующие единообразия и чистоты (полупроводники, ядерные технологии).

✔ Силиконизированный графит: 

Превосходно в экстремальных условиях (аэрокосмическая, химическая обработка) из-за долговечности с силиконом.