పైరోలైటిక్ కార్బన్ పూత - గ్యాస్ నుండి పెరిగిన కార్బన్ కవచం

పైరోలైటిక్ కార్బన్, కొన్నిసార్లు పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ అని పిలుస్తారు, ఇది గ్రాఫైట్ మరియు నిరాకార కార్బన్‌ల మధ్య మెటాస్టేబుల్ మెటీరియల్ ఇంటర్మీడియట్, ఇది ఒక ఉపరితల ఉపరితలంపై అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కార్బన్-కలిగిన వాయువుల (ప్రధానంగా హైడ్రోకార్బన్ వాయువులు) రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ ప్రక్రియ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. (థర్మోడైనమిక్‌గా, గ్రాఫైట్ అనేది అత్యల్ప గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీ కలిగిన ఘన కార్బన్ పదార్థం.)

01 పైరోలైటిక్ కార్బన్ మరియు రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ

నిర్దిష్ట ప్రక్రియ పరిస్థితులలో పూర్వగామి సమ్మేళనాలను రసాయనికంగా స్పందించడం ద్వారా ఘన పూతను ఏర్పరుస్తుంది మరియు వాటిని పూత చేయవలసిన ఉపరితల ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేసే ప్రక్రియను రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ అంటారు. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ ప్రక్రియ యొక్క ప్రధాన దశల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది:

(1) పూర్వగామి ప్రతిచర్య జోన్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది;

(2) ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి పూర్వగామి గ్యాస్-ఫేజ్ ప్రతిచర్యకు లోనవుతుంది;

a. రియాక్షన్ జోన్‌లో ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు లేదా డిపాజిషన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు దూరంగా ఉన్న ప్రాంతంలో, ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులు గ్యాస్-ఫేజ్ రియాక్షన్‌కు గురవుతూనే ఉంటాయి, గ్యాస్ దశలో ఘన పొడి మరియు అస్థిర ఉపఉత్పత్తులను ఏర్పరుస్తాయి. a. డిపాజిషన్ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ఉపరితలంపై చెల్లాచెదురుగా ఉన్న ఘన పొడి ఉపరితల నిక్షేపణకు న్యూక్లియేషన్ సైట్‌లుగా మారవచ్చు మరియు అస్థిర ఉపఉత్పత్తులు ప్రతిచర్య జోన్ నుండి దూరంగా వ్యాపిస్తాయి;

బి. ప్రతిచర్య జోన్‌లో ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు లేదా నిక్షేపణ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు దగ్గరగా ఉన్న ప్రాంతంలో, ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులు ఉపరితల ఉపరితలంపై వ్యాప్తి చెందుతాయి మరియు క్రింది దశలు జరుగుతాయి:

(3) ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై శోషించబడతాయి, నిక్షేపణ క్రియాశీల ఉత్పత్తులు మరియు ఉపఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయడానికి భిన్నమైన ప్రతిచర్యకు లోనవుతాయి;

(4) నిక్షేపణ చురుకైన ఉత్పత్తులు నిక్షేపణ ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై వ్యాపించి, నిరంతర పూతను ఏర్పరుస్తాయి;

(5) గ్యాస్-ఫేజ్ ఉపఉత్పత్తులు డిపాజిషన్ సబ్‌స్ట్రేట్ దగ్గర ప్రాంతాన్ని వదిలివేస్తాయి;

(6) స్పందించని ముడి పదార్థ వాయువులు మరియు ప్రతిచర్య ఉపఉత్పత్తులు ప్రతిచర్య జోన్‌ను వదిలివేస్తాయి.

పైరోలైటిక్ కార్బన్ ఏర్పడటం అనేది కోలుకోలేని ఎంట్రోపీ తగ్గింపు ప్రక్రియ, దీనిలో కార్బన్ పరమాణువులు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రుగ్మత నుండి క్రమానికి మరియు వాయు స్థితి నుండి ఘన స్థితికి మారుతాయి. ఇది రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క అంతిమ దిశ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, అయితే గతి మార్గాల ద్వారా సమతుల్యత లేని సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ ప్రక్రియ యొక్క లోతైన అవగాహన కార్బన్-కార్బన్ మిశ్రమాలు, అధిక-ఉష్ణోగ్రత పూతలు మరియు అణు ఇంధనం క్లాడింగ్‌లకు మెటీరియల్ పునాదిని వేయడమే కాకుండా, తీవ్రమైన పరిస్థితులలో కార్బన్ ఉనికి కోసం ప్రయోగాత్మక మరియు సైద్ధాంతిక ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ల యొక్క ద్వంద్వ నమూనాను కూడా అందిస్తుంది.

02 పైరోలైటిక్ కార్బన్ తయారీ ప్రక్రియ మరియు అప్లికేషన్

1200-1400℃ వద్ద ఆక్సిజన్ లేని వాతావరణంలో హైడ్రోకార్బన్‌ల యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత పైరోలైసిస్ ద్వారా పైరోలైటిక్ కార్బన్ తయారు చేయబడుతుంది. ఒక నిలువు ద్రవీకృత బెడ్ రియాక్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది, మరియు ప్రక్రియ క్రింది దశలను కలిగి ఉంటుంది: వక్రీభవన కణాలను ద్రవీకరించడానికి ప్రతిచర్య ట్యూబ్ దిగువ నుండి ఒక జడ వాయువు (నైట్రోజన్ లేదా హీలియం) ప్రవేశపెట్టబడింది; బాహ్య ఇండక్షన్ కాయిల్ రియాక్షన్ ట్యూబ్ యొక్క కంటెంట్‌లను వేడి చేస్తుంది; మరియు పైరోలిసిస్ ప్రతిచర్యను ప్రారంభించడానికి హైడ్రోకార్బన్ వాయువులు జోడించబడతాయి.

పైరోలైటిక్ కార్బన్ ప్రధానంగా గుండె కవాటాలు, బయోమెటీరియల్ పూతలు మరియు అణు రియాక్టర్ ఇంధన గోళాల కోసం రక్షణ పూతలకు అధిక-ఉష్ణోగ్రత రక్షణ పూతగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు థర్మల్ ఫీల్డ్ ప్రొటెక్షన్, న్యూక్లియర్ ఎనర్జీ వినియోగం మరియు బయోమెడిసిన్‌లో విస్తృతంగా వర్తించబడుతుంది.

03 పైరోలైటిక్ కార్బన్ కోసం అధిక-ఉష్ణోగ్రత రక్షణ పూత

సిలికాన్, అత్యంత సాధారణ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్‌గా, ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ముఖ్యంగా సౌర ఘటాల కోసం స్ఫటికాకార సిలికాన్‌లో, దాని అధిక ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి సామర్థ్యం దీనిని ప్రధాన భాగం చేస్తుంది. Czochralski పద్ధతిని ప్రధానంగా సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ తయారీకి ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతి, దాని అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం, ​​నియంత్రించదగిన వృద్ధి ప్రక్రియ మరియు డోపింగ్ నియంత్రణ ప్రయోజనాలతో దేశీయంగా మరియు అంతర్జాతీయంగా సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ ఉత్పత్తిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయినప్పటికీ, క్రిస్టల్ పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ, గ్రాఫైట్ థర్మల్ ఫీల్డ్ ధర కూడా క్రమంగా పెరుగుతుంది. ముఖ్యంగా సిలికాన్ ఆవిరి వాతావరణంలో, గ్రాఫైట్ భాగాలు తుప్పుకు గురవుతాయి, ఇది పరికరాల జీవితకాలం తగ్గిపోతుంది. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, పరిశోధకులు అధిక-ఉష్ణోగ్రత తినివేయు వాతావరణంలో కార్బన్ పదార్థాల జీవితకాలాన్ని మెరుగుపరచడానికి పైరోలైటిక్ కార్బన్ (PyC), సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC), మరియు టాంటాలమ్ కార్బైడ్ (TaC) పూతలు వంటి కార్బన్ పదార్థాల కోసం తుప్పు-నిరోధక పూతలను అభివృద్ధి చేశారు.

సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ ఫర్నేస్‌లలో ఉపయోగించే G330 గ్రాఫైట్ మరియు AC200C/C మిశ్రమాల సిలిసైడ్ తుప్పును కావో అధ్యయనం చేశారు. గ్రాఫైట్ లోపలి నుండి ఉపరితలం వరకు విస్తరించి ఉన్న బహిరంగ రంధ్రాలు కరిగిన సిలికాన్ యొక్క కోతకు మరియు వ్యాప్తికి ఛానెల్‌లను అందజేస్తాయని, కార్బన్ పదార్థాల సిలిసైడ్ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుందని వారు నిర్ధారించారు.

రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణను ఉపయోగించి జావో గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపై పైరోలైటిక్ కార్బన్ (PyC) పూతను నిక్షిప్తం చేశాడు. ఫలితంగా వచ్చిన PyC పూత గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను పూర్తిగా కవర్ చేస్తుంది మరియు గణనీయమైన సారంధ్రత లేదా చొచ్చుకుపోయే మైక్రోక్రాక్‌లు లేకుండా దట్టమైన నిర్మాణాన్ని ప్రదర్శించింది. 2 గంటల పాటు 1600℃ వద్ద సిలికాన్ ఆవిరి ఎచింగ్ వాతావరణంలో పూత పూసిన గ్రాఫైట్ పదార్థాన్ని చికిత్స చేసిన తర్వాత, పూత యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ పదనిర్మాణం మరియు EDX పరీక్ష ఫలితాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి. సిలికాన్ ఎచింగ్ తర్వాత కూడా, పూత స్పష్టమైన పగుళ్లు లేకుండా ఉపరితల ఉపరితలంపై గట్టిగా కట్టుబడి ఉందని చూపిస్తుంది. ఉపరితలంపై కార్బన్ మరియు సిలికాన్ యొక్క మౌళిక పంపిణీ PyC పూత క్రింద దాదాపుగా సిలికాన్ పంపిణీని చూపదు, గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపై దాని అద్భుతమైన రక్షణ ప్రభావాన్ని సూచిస్తుంది.

మూర్తి - సిలికాన్ ఎచింగ్ తర్వాత PyC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ పదనిర్మాణం

సెమీకోరెక్స్ సెమీకండక్టర్‌లో వర్తించే అధిక-నాణ్యత అనుకూలీకరించిన TyC/SiC/TaC పూత భాగాలను సరఫరా చేస్తుంది. అనుకూలీకరించిన పరిష్కారాలు లేదా అదనపు సాంకేతిక సమాచారం కోసం, దయచేసి మా ఇంజనీరింగ్ బృందాన్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.

ఫోన్: +86-13567891907

ఇమెయిల్: sales@semicorex.com