Progressi nelle tecnologie di preparazione della ceramica al carburo di silicio ad alta purezza

Le ceramiche al carburo di silicio (SiC) ad alta purezza si sono affermate come materiali ideali per componenti critici nei settori dei semiconduttori, aerospaziale e chimico grazie alla loro eccezionale conduttività termica, stabilità chimica e resistenza meccanica. Con la crescente domanda di dispositivi ceramici ad alte prestazioni e a basso inquinamento, lo sviluppo di tecnologie di preparazione efficienti e scalabili per ceramiche SiC ad alta purezza è diventato un obiettivo di ricerca globale. Questo articolo esamina sistematicamente i principali metodi di preparazione attuali per ceramiche SiC ad alta purezza, tra cui la sinterizzazione per ricristallizzazione, la sinterizzazione senza pressione (PS), la pressatura a caldo (HP), la sinterizzazione al plasma a scintilla (SPS) e la produzione additiva (AM), con particolare attenzione alla discussione dei meccanismi di sinterizzazione, dei parametri chiave, delle proprietà dei materiali e delle sfide attuali di ciascun processo.


SiC fornitore di prodotti per la salute e la salute

L'applicazione della ceramica SiC nei settori militare e ingegneristico

Attualmente, i componenti ceramici SiC ad alta purezza sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature di produzione di wafer di silicio, dove partecipano a processi fondamentali come ossidazione, litografia, incisione e impiantazione ionica. Con il progresso della tecnologia dei wafer, l'aumento delle dimensioni dei wafer è diventato una tendenza significativa. L'attuale dimensione di wafer più diffusa è di 300 mm, raggiungendo un buon equilibrio tra costi e capacità produttiva. Tuttavia, guidata dalla Legge di Moore, la produzione in serie di wafer da 450 mm è già all'ordine del giorno. I wafer più grandi richiedono in genere una maggiore resistenza strutturale per resistere a deformazioni e deformazioni, alimentando ulteriormente la crescente domanda di componenti ceramici SiC di grandi dimensioni, ad alta resistenza e ad alta purezza. Negli ultimi anni, la produzione additiva (stampa 3D), come tecnologia di prototipazione rapida che non richiede stampi, ha dimostrato un enorme potenziale nella fabbricazione di componenti ceramici SiC dalla struttura complessa grazie alla sua costruzione strato per strato e alle capacità di progettazione flessibile, attirando un'ampia attenzione.

In questo articolo verranno analizzati sistematicamente cinque metodi di preparazione rappresentativi per ceramiche SiC ad alta purezza (sinterizzazione per ricristallizzazione, sinterizzazione senza pressione, pressatura a caldo, sinterizzazione al plasma a scintilla e produzione additiva), concentrandosi sui meccanismi di sinterizzazione, sulle strategie di ottimizzazione dei processi, sulle caratteristiche delle prestazioni dei materiali e sulle prospettive di applicazione industriale.

 

高纯碳化硅需求成分

Requisiti delle materie prime in carburo di silicio ad alta purezza

 

I. Ricristallizzazione Sinterizzazione

 

Il carburo di silicio ricristallizzato (RSiC) è un materiale SiC ad alta purezza preparato senza l'aggiunta di coadiuvanti di sinterizzazione ad alte temperature, comprese tra 2100 e 2500 °C. Da quando Fredriksson scoprì per la prima volta il fenomeno della ricristallizzazione alla fine del XIX secolo, l'RSiC ha attirato notevole attenzione grazie ai suoi bordi di grano puliti e all'assenza di fasi vetrose e impurità. Ad alte temperature, il SiC presenta una pressione di vapore relativamente elevata e il suo meccanismo di sinterizzazione prevede principalmente un processo di evaporazione-condensazione: i grani fini evaporano e si ridepositano sulle superfici dei grani più grandi, favorendo la crescita del colletto e il legame diretto tra i grani, migliorando così la resistenza del materiale.

 

Nel 1990, Kriegesmann preparò RSiC con una densità relativa del 79,1% mediante colata a 2200 °C, con la sezione trasversale che mostrava una microstruttura composta da grani grossolani e pori. Successivamente, Yi et al. utilizzarono la colata in gel per preparare corpi verdi e li sinterizzarono a 2450 °C, ottenendo ceramiche RSiC con una densità apparente di 2,53 g/cm³ e una resistenza alla flessione di 55,4 MPa.

 

RSiC 的 SEM 断裂表面

La superficie di frattura SEM di RSiC

 

Rispetto al SiC denso, l'RSiC ha una densità inferiore (circa 2,5 g/cm³) e una porosità aperta di circa il 20%, il che ne limita le prestazioni in applicazioni ad alta resistenza. Pertanto, il miglioramento della densità e delle proprietà meccaniche dell'RSiC è diventato un obiettivo chiave della ricerca. Sung et al. hanno proposto di infiltrare silicio fuso in compatti misti carbonio/β-SiC e di ricristallizzarli a 2200 °C, riuscendo a costruire con successo una struttura a rete composta da grani grossolani di α-SiC. L'RSiC risultante ha raggiunto una densità di 2,7 g/cm³ e una resistenza alla flessione di 134 MPa, mantenendo un'eccellente stabilità meccanica ad alte temperature.

 

Per migliorare ulteriormente la densità, Guo et al. hanno impiegato la tecnologia di infiltrazione e pirolisi polimerica (PIP) per molteplici trattamenti di RSiC. Utilizzando soluzioni di PCS/xilene e sospensioni di SiC/PCS/xilene come infiltranti, dopo 3-6 cicli PIP, la densità di RSiC è risultata significativamente migliorata (fino a 2,90 g/cm³), insieme alla sua resistenza alla flessione. Inoltre, hanno proposto una strategia ciclica che combina PIP e ricristallizzazione: pirolisi a 1400 °C seguita da ricristallizzazione a 2400 °C, eliminando efficacemente i blocchi di particelle e riducendo la porosità. Il materiale RSiC finale ha raggiunto una densità di 2,99 g/cm³ e una resistenza alla flessione di 162,3 MPa, dimostrando prestazioni complessive eccezionali.

 

Esempio di RSiC (PIP)-SEM: RSiC (A) PIP-重结晶循环后 (B) e 第三次循环后 (C)

Immagini SEM dell'evoluzione della microstruttura di RSiC lucidato dopo cicli di impregnazione del polimero e ricristallizzazione tramite pirolisi (PIP): RSiC iniziale (A), dopo il primo ciclo di ricristallizzazione tramite PIP (B) e dopo il terzo ciclo (C)

 

II. Sinterizzazione senza pressione

 

Le ceramiche in carburo di silicio (SiC) sinterizzate senza pressione vengono in genere preparate utilizzando polvere di SiC ultrafine ad elevata purezza come materia prima, con l'aggiunta di piccole quantità di coadiuvanti di sinterizzazione, e sinterizzate in atmosfera inerte o sotto vuoto a 1800–2150 °C. Questo metodo è adatto alla produzione di componenti ceramici di grandi dimensioni e dalla struttura complessa. Tuttavia, poiché il SiC presenta principalmente legami covalenti, il suo coefficiente di autodiffusione è estremamente basso, rendendo difficile la densificazione senza l'aggiunta di coadiuvanti di sinterizzazione.

 

In base al meccanismo di sinterizzazione, la sinterizzazione senza pressione può essere suddivisa in due categorie: sinterizzazione in fase liquida senza pressione (PLS-SiC) e sinterizzazione allo stato solido senza pressione (PSS-SiC).

 

1.1 PLS-SiC (sinterizzazione in fase liquida)

 

Il PLS-SiC viene in genere sinterizzato a temperature inferiori a 2000 °C aggiungendo circa il 10% in peso di coadiuvanti di sinterizzazione eutettici (come Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂ e ossidi di terre rare RE₂O₃) per formare una fase liquida, favorendo il riarrangiamento delle particelle e il trasferimento di massa per ottenere la densificazione. Questo processo è adatto per ceramiche SiC di livello industriale, ma non sono stati segnalati casi di SiC ad elevata purezza ottenuti tramite sinterizzazione in fase liquida.

 

1.2 PSS-SiC (sinterizzazione allo stato solido)

 

Il PSS-SiC prevede la densificazione allo stato solido a temperature superiori a 2000 °C con circa l'1% in peso di additivi. Questo processo si basa principalmente sulla diffusione atomica e sul riarrangiamento dei grani, favorito dalle alte temperature, per ridurre l'energia superficiale e ottenere la densificazione. Il sistema BC (boro-carbonio) è una comune combinazione di additivi, che può ridurre l'energia del bordo di grano e rimuovere SiO₂ dalla superficie del SiC. Tuttavia, gli additivi BC tradizionali spesso introducono impurità residue, riducendo la purezza del SiC.

 

Controllando il contenuto di additivi (B 0,4% in peso, C 1,8% in peso) e sinterizzando a 2150 °C per 0,5 ore, sono state ottenute ceramiche SiC ad alta purezza con una purezza del 99,6% in peso e una densità relativa del 98,4%. La microstruttura mostrava grani colonnari (alcuni di lunghezza superiore a 450 µm), con piccoli pori ai bordi dei grani e particelle di grafite all'interno dei grani. Le ceramiche hanno mostrato una resistenza alla flessione di 443 ± 27 MPa, un modulo elastico di 420 ± 1 GPa e un coefficiente di dilatazione termica di 3,84 × 10⁻⁶ K⁻¹ nell'intervallo di temperatura ambiente e 600 °C, dimostrando eccellenti prestazioni complessive.

 

Modulo PSS-SiC: (A) e NaOH in SEM; (BD) e BSD in

Microstruttura del PSS-SiC: (A) Immagine SEM dopo lucidatura e attacco con NaOH; (BD) Immagini BSD dopo lucidatura e attacco

 

III. Sinterizzazione a caldo

 

La sinterizzazione a caldo (HP) è una tecnica di densificazione che applica simultaneamente calore e pressione uniassiale a materiali in polvere in condizioni di alta temperatura e alta pressione. L'alta pressione inibisce significativamente la formazione di pori e limita la crescita dei grani, mentre l'alta temperatura favorisce la fusione dei grani e la formazione di strutture dense, producendo infine ceramiche SiC ad alta densità e purezza. A causa della natura direzionale della pressatura, questo processo tende a indurre anisotropia dei grani, influenzando le proprietà meccaniche e di resistenza all'usura.

 

Le ceramiche di SiC puro sono difficili da densificare senza additivi, richiedendo una sinterizzazione ad altissima pressione. Nadeau et al. hanno preparato con successo SiC completamente denso senza additivi a 2500 °C e 5000 MPa; Sun et al. hanno ottenuto materiali β-SiC in massa con una durezza Vickers fino a 41,5 GPa a 25 GPa e 1400 °C. Utilizzando una pressione di 4 GPa, sono state preparate ceramiche di SiC con densità relative di circa il 98% e il 99%, durezza di 35 GPa e modulo elastico di 450 GPa, rispettivamente a 1500 °C e 1900 °C. La sinterizzazione di polvere di SiC micronizzata a 5 GPa e 1500 °C ha prodotto ceramiche con una durezza di 31,3 GPa e una densità relativa del 98,4%.

 

Sebbene questi risultati dimostrino che la pressione ultraelevata può ottenere una densificazione senza additivi, la complessità e l'elevato costo delle apparecchiature necessarie ne limitano le applicazioni industriali. Pertanto, nella preparazione pratica, si utilizzano spesso additivi in tracce o la granulazione in polvere per migliorare la forza motrice della sinterizzazione.

 

Aggiungendo il 4% in peso di resina fenolica come additivo e sinterizzando a 2350 °C e 50 MPa, si sono ottenuti ceramici SiC con un tasso di densificazione del 92% e una purezza del 99,998%. Utilizzando basse quantità di additivi (acido borico e D-fruttosio) e sinterizzando a 2050 °C e 40 MPa, è stato preparato SiC ad alta purezza con una densità relativa >99,5% e un contenuto residuo di B di soli 556 ppm. Le immagini SEM hanno mostrato che, rispetto ai campioni sinterizzati senza pressione, i campioni pressati a caldo presentavano grani più piccoli, meno pori e una densità maggiore. La resistenza alla flessione era di 453,7 ± 44,9 MPa e il modulo elastico ha raggiunto 444,3 ± 1,1 GPa.

 

Prolungando il tempo di mantenimento a 1900°C, la dimensione dei grani è aumentata da 1,5 μm a 1,8 μm e la conduttività termica è migliorata da 155 a 167 W·m⁻¹·K⁻¹, migliorando al contempo la resistenza alla corrosione del plasma.

 

In condizioni di 1850 °C e 30 MPa, la pressatura a caldo e la pressatura a caldo rapida di polvere di SiC granulata e ricotta hanno prodotto ceramiche β-SiC completamente dense senza additivi, con una densità di 3,2 g/cm³ e una temperatura di sinterizzazione inferiore di 150–200 °C rispetto ai processi tradizionali. Le ceramiche hanno mostrato una durezza di 2729 GPa, una tenacità alla frattura di 5,25–5,30 MPa·m^1/2 e un'eccellente resistenza al creep (velocità di creep di 9,9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ e 3,8 × 10⁻⁹ s⁻¹ a 1400 °C/1450 °C e 100 MPa).

 

(A) scheda SEM; (B) scheda SEM; (C, D) scheda BSD

(A) Immagine SEM della superficie lucidata; (B) Immagine SEM della superficie di frattura; (C, D) Immagine BSD della superficie lucidata

 

Nella ricerca sulla stampa 3D di ceramiche piezoelettriche, la sospensione ceramica, in quanto fattore chiave che influenza la formatura e le prestazioni, è diventata un punto focale a livello nazionale e internazionale. Studi attuali indicano generalmente che parametri come la granulometria della polvere, la viscosità della sospensione e il contenuto di solidi influenzano significativamente la qualità di formatura e le proprietà piezoelettriche del prodotto finale.

 

La ricerca ha scoperto che le sospensioni ceramiche preparate utilizzando polveri di titanato di bario di dimensioni microniche, submicroniche e nanometriche presentano differenze significative nei processi di stereolitografia (ad esempio, LCD-SLA). Al diminuire delle dimensioni delle particelle, la viscosità della sospensione aumenta notevolmente, con polveri di dimensioni nanometriche che producono sospensioni con viscosità che raggiungono miliardi di mPa·s. Le sospensioni con polveri di dimensioni micrometriche sono soggette a delaminazione e distacco durante la stampa, mentre le polveri di dimensioni submicroniche e nanometriche mostrano un comportamento di formatura più stabile. Dopo la sinterizzazione ad alta temperatura, i campioni ceramici risultanti hanno raggiunto una densità di 5,44 g/cm³, un coefficiente piezoelettrico (d₃₃) di circa 200 pC/N e bassi fattori di perdita, mostrando eccellenti proprietà di risposta elettromeccanica.

 

Inoltre, nei processi di microstereolitografia, la regolazione del contenuto solido delle sospensioni di tipo PZT (ad esempio, 75% in peso) ha prodotto corpi sinterizzati con una densità di 7,35 g/cm³, ottenendo una costante piezoelettrica fino a 600 pC/N sotto campi elettrici polari. La ricerca sulla compensazione della deformazione su scala microscopica ha migliorato significativamente la precisione di formatura, incrementando la precisione geometrica fino all'80%.

 

Un altro studio sulle ceramiche piezoelettriche PMN-PT ha rivelato che il contenuto solido influenza in modo critico la struttura e le proprietà elettriche della ceramica. Con un contenuto solido dell'80% in peso, i sottoprodotti apparivano facilmente nella ceramica; con l'aumentare del contenuto solido fino all'82% in peso e oltre, i sottoprodotti scomparivano gradualmente e la struttura ceramica diventava più pura, con prestazioni significativamente migliorate. All'82% in peso, la ceramica mostrava proprietà elettriche ottimali: una costante piezoelettrica di 730 pC/N, una permittività relativa di 7226 e una perdita dielettrica di solo 0,07.

 

In sintesi, la dimensione delle particelle, il contenuto solido e le proprietà reologiche delle sospensioni ceramiche non solo influenzano la stabilità e la precisione del processo di stampa, ma determinano anche direttamente la densità e la risposta piezoelettrica dei corpi sinterizzati, rendendoli parametri chiave per ottenere ceramiche piezoelettriche stampate in 3D ad alte prestazioni.

 

Display LCD-SLA 3D per BTUV

Il processo principale della stampa 3D LCD-SLA di campioni BT/UV

 

不同固含量的PMN-PT陶瓷的性能

Le proprietà delle ceramiche PMN-PT con diversi contenuti solidi

 

IV. Sinterizzazione al plasma a scintilla

 

La sinterizzazione al plasma a scintilla (SPS) è una tecnologia di sinterizzazione avanzata che utilizza corrente pulsata e pressione meccanica applicate simultaneamente alle polveri per ottenere una rapida densificazione. In questo processo, la corrente riscalda direttamente lo stampo e la polvere, generando calore Joule e plasma, consentendo una sinterizzazione efficiente in tempi brevi (in genere entro 10 minuti). Il riscaldamento rapido favorisce la diffusione superficiale, mentre la scarica a scintilla aiuta a rimuovere i gas adsorbiti e gli strati di ossido dalle superfici delle polveri, migliorando le prestazioni di sinterizzazione. Anche l'effetto di elettromigrazione indotto dai campi elettromagnetici migliora la diffusione atomica.

 

Rispetto alla tradizionale pressatura a caldo, la SPS impiega un riscaldamento più diretto, consentendo la densificazione a temperature più basse e inibendo efficacemente la crescita dei grani per ottenere microstrutture fini e uniformi. Ad esempio:

 

  • Senza additivi, utilizzando polvere di SiC macinata come materia prima, la sinterizzazione a 2100°C e 70 MPa per 30 minuti ha prodotto campioni con una densità relativa del 98%.
  • La sinterizzazione a 1700°C e 40 MPa per 10 minuti ha prodotto SiC cubico con densità del 98% e dimensioni dei grani di soli 30–50 nm.
  • Utilizzando polvere di SiC granulare da 80 µm e sinterizzando a 1860°C e 50 MPa per 5 minuti si è ottenuta una ceramica SiC ad alte prestazioni con densità relativa del 98,5%, microdurezza Vickers di 28,5 GPa, resistenza alla flessione di 395 MPa e tenacità alla frattura di 4,5 MPa·m^1/2.

 

L'analisi microstrutturale ha mostrato che aumentando la temperatura di sinterizzazione da 1600°C a 1860°C, la porosità del materiale è diminuita significativamente, avvicinandosi alla densità massima ad alte temperature.

 

在不同温度下烧结的 SiC 陶瓷的微观结构:(A)1600°C、(B)1700°C、(C)1790°C 和(D)1860°C

La microstruttura della ceramica SiC sinterizzata a diverse temperature: (A) 1600°C, (B) 1700°C, (C) 1790°C e (D) 1860°C

 

V. Produzione additiva

 

La produzione additiva (AM) ha recentemente dimostrato un enorme potenziale nella fabbricazione di componenti ceramici complessi grazie al suo processo di costruzione strato per strato. Per le ceramiche SiC, sono state sviluppate diverse tecnologie di AM, tra cui binder jetting (BJ), 3DP, sinterizzazione laser selettiva (SLS), scrittura diretta con inchiostro (DIW) e stereolitografia (SL, DLP). Tuttavia, 3DP e DIW hanno una precisione inferiore, mentre la SLS tende a indurre stress termici e cricche. Al contrario, BJ e SL offrono maggiori vantaggi nella produzione di ceramiche complesse ad alta purezza e precisione.

 

  1. Getto di legante (BJ)

 

La tecnologia BJ prevede la spruzzatura strato per strato di legante sulla polvere legante, seguita da deceraggio e sinterizzazione per ottenere il prodotto ceramico finale. Combinando la BJ con l'infiltrazione chimica da vapore (CVI), sono stati preparati con successo ceramiche SiC completamente cristalline e ad alta purezza. Il processo include:

 

① Formazione di corpi verdi ceramici SiC mediante BJ.
② Densificazione tramite CVI a 1000°C e 200 Torr.
③ La ceramica SiC finale aveva una densità di 2,95 g/cm³, una conduttività termica di 37 W/m·K e una resistenza alla flessione di 297 MPa.

 

(A) CAD (CAD) , (B) BJ BJ, (C) BJ BJ SiC, (D) 通过化学气相渗透 (CVI) 实现 SiC 致密化

Diagramma schematico della stampa a getto adesivo (BJ). (A) Modello di progettazione assistita da computer (CAD), (B) diagramma schematico del principio BJ, (C) stampa di SiC mediante BJ, (D) densificazione di SiC mediante infiltrazione di vapore chimico (CVI)

 

  1. Stereolitografia (SL)

 

SL è una tecnologia di formatura ceramica basata sulla polimerizzazione UV con elevatissima precisione e capacità di fabbricazione di strutture complesse. Questo metodo utilizza impasti ceramici fotosensibili ad alto contenuto solido e bassa viscosità per formare corpi ceramici 3D verdi attraverso la fotopolimerizzazione, seguita da deceraggio e sinterizzazione ad alta temperatura per ottenere il prodotto finale.

 

Utilizzando una sospensione di SiC al 35% in volume, sono stati preparati corpi verdi 3D di alta qualità sotto irradiazione UV a 405 nm e ulteriormente densificati tramite burnout del polimero a 800 °C e trattamento PIP. I risultati hanno mostrato che i campioni preparati con la sospensione al 35% in volume hanno raggiunto una densità relativa dell'84,8%, superando i risultati dei gruppi di controllo con densità del 30% e del 40%.

 

Introducendo SiO₂ lipofilo e resina epossidica fenolica (PEA) per modificare la sospensione, le prestazioni di fotopolimerizzazione sono state effettivamente migliorate. Dopo la sinterizzazione a 1600 °C per 4 ore, è stata ottenuta una conversione pressoché completa in SiC, con un contenuto finale di ossigeno di solo lo 0,12%, consentendo la fabbricazione in un unico passaggio di ceramiche SiC ad alta purezza e struttura complessa, senza fasi di pre-ossidazione o pre-infiltrazione.

 

temperatura ambiente (A) 25°C temperatura ambiente (B) 1000°C temperatura ambiente (C) 1600°C下烧结后的外观

Illustrazione della struttura di stampa e del suo processo di sinterizzazione. Aspetto del campione dopo essiccazione a (A) 25 °C, pirolisi a (B) 1000 °C e sinterizzazione a (C) 1600 °C.

 

Progettando impasti ceramici fotosensibili di Si₃N₄ per la stampa 3D stereolitografica e impiegando processi di deceraggio-presinterizzazione e invecchiamento ad alta temperatura, sono stati preparati ceramici di Si₃N₄ con una densità teorica del 93,3%, una resistenza alla trazione di 279,8 MPa e una resistenza alla flessione di 308,5–333,2 MPa. Gli studi hanno dimostrato che, in condizioni di contenuto solido del 45% in volume e tempo di esposizione di 10 secondi, è possibile ottenere corpi verdi monostrato con una precisione di polimerizzazione di livello IT77. Un processo di deceraggio a bassa temperatura con una velocità di riscaldamento di 0,1 °C/min ha contribuito a produrre corpi verdi privi di crepe.

 

La sinterizzazione è un passaggio chiave che influenza le prestazioni finali nella stereolitografia. La ricerca dimostra che l'aggiunta di coadiuvanti di sinterizzazione può migliorare efficacemente la densità e le proprietà meccaniche della ceramica. Utilizzando CeO₂ come coadiuvante di sinterizzazione e la tecnologia di sinterizzazione assistita da campo elettrico per preparare ceramiche Si₃N₄ ad alta densità, si è scoperto che CeO₂ si segrega ai bordi dei grani, favorendo lo scorrimento e la densificazione dei bordi dei grani. Le ceramiche risultanti hanno mostrato una durezza Vickers di HV10/10 (1347,9 ± 2,4) e una tenacità alla frattura di (6,57 ± 0,07) MPa·m¹/². Con MgO–Y₂O₃ come additivi, l'omogeneità della microstruttura ceramica è stata migliorata, migliorando significativamente le prestazioni. Con un livello di drogaggio totale dell'8% in peso, la resistenza alla flessione e la conduttività termica hanno raggiunto rispettivamente 915,54 MPa e 59,58 W·m⁻¹·K⁻¹.

 

VI. Conclusion

 

In sintesi, le ceramiche al carburo di silicio (SiC) ad alta purezza, in quanto eccezionali materiali ceramici ingegneristici, hanno dimostrato ampie prospettive applicative nei settori dei semiconduttori, aerospaziale e delle apparecchiature per condizioni estreme. Questo articolo ha analizzato sistematicamente cinque tipici metodi di preparazione per ceramiche SiC ad alta purezza – sinterizzazione per ricristallizzazione, sinterizzazione senza pressione, pressatura a caldo, sinterizzazione al plasma a scintilla e produzione additiva – con discussioni dettagliate sui loro meccanismi di densificazione, sull'ottimizzazione dei parametri chiave, sulle prestazioni del materiale e sui rispettivi vantaggi e limiti.

 

È evidente che i diversi processi presentano caratteristiche uniche in termini di elevata purezza, elevata densità, strutture complesse e fattibilità industriale. La tecnologia di produzione additiva, in particolare, ha mostrato un forte potenziale nella fabbricazione di componenti personalizzati e di forma complessa, con innovazioni in sottocampi come la stereolitografia e il binder jetting, rendendola un'importante direzione di sviluppo per la preparazione di ceramiche SiC ad alta purezza.

 

La ricerca futura sulla preparazione di ceramiche SiC ad alta purezza dovrà approfondire ulteriormente, promuovendo la transizione dalle applicazioni ingegneristiche su scala di laboratorio a quelle su larga scala e altamente affidabili, fornendo così un supporto materiale fondamentale per la produzione di apparecchiature di fascia alta e per le tecnologie informatiche di prossima generazione.

 

XKH è un'azienda high-tech specializzata nella ricerca e produzione di materiali ceramici ad alte prestazioni. Si dedica a fornire soluzioni personalizzate per i clienti sotto forma di ceramiche in carburo di silicio (SiC) ad alta purezza. L'azienda dispone di tecnologie avanzate di preparazione dei materiali e capacità di lavorazione di precisione. La sua attività comprende la ricerca, la produzione, la lavorazione di precisione e il trattamento superficiale di ceramiche SiC ad alta purezza, soddisfacendo i severi requisiti dei settori dei semiconduttori, delle nuove energie, aerospaziale e altri settori per componenti ceramici ad alte prestazioni. Sfruttando processi di sinterizzazione evoluti e tecnologie di produzione additiva, possiamo offrire ai clienti un servizio completo, dall'ottimizzazione della formula dei materiali, alla formazione di strutture complesse, fino alla lavorazione di precisione, garantendo che i prodotti possiedano eccellenti proprietà meccaniche, stabilità termica e resistenza alla corrosione.

 

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Data di pubblicazione: 30-lug-2025