Vassoio in ceramica al carburo di silicio: vassoi resistenti e ad alte prestazioni per applicazioni termiche e chimiche

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

Introduzione al prodotto

I vassoi ceramici in carburo di silicio (SiC) sono componenti ad alte prestazioni ampiamente utilizzati in ambienti industriali ad alta temperatura, carichi elevati e agenti chimici aggressivi. Realizzati con materiali ceramici avanzati in carburo di silicio, questi vassoi sono progettati per offrire un'eccezionale resistenza meccanica, una conduttività termica superiore e un'eccellente resistenza agli shock termici, all'ossidazione e alla corrosione. La loro natura robusta li rende particolarmente adatti a diverse applicazioni industriali, tra cui la produzione di semiconduttori, la lavorazione fotovoltaica, la sinterizzazione di componenti in metallurgia delle polveri e altro ancora.

I vassoi in carburo di silicio fungono da supporti essenziali durante i processi di trattamento termico in cui precisione dimensionale, integrità strutturale e resistenza chimica sono fondamentali. Rispetto ai materiali ceramici tradizionali come allumina o mullite, i vassoi in SiC offrono prestazioni significativamente più elevate, soprattutto in condizioni che prevedono cicli termici ripetuti e atmosfere aggressive.

Processo di produzione e composizione dei materiali

La produzione di vassoi ceramici in SiC richiede ingegneria di precisione e tecnologie di sinterizzazione avanzate per garantire elevata densità, microstruttura uniforme e prestazioni costanti. Le fasi generali includono:

Selezione delle materie prime
Viene selezionata polvere di carburo di silicio ad alta purezza (≥99%), spesso con controllo specifico delle dimensioni delle particelle e impurità minime per garantire elevate proprietà meccaniche e termiche.
Metodi di formatura
A seconda delle specifiche del vassoio, vengono impiegate diverse tecniche di formatura:
- Pressatura isostatica a freddo (CIP) per compatti uniformi e ad alta densità
- Estrusione o colata a barbottina per forme complesse
- Stampaggio a iniezione per geometrie precise e dettagliate
Tecniche di sinterizzazione
Il corpo verde viene sinterizzato a temperature elevatissime, tipicamente intorno ai 2000 °C, in atmosfera inerte o sotto vuoto. I metodi di sinterizzazione più comuni includono:
- SiC legato a reazione (RB-SiC)
- SiC sinterizzato senza pressione (SSiC)
- SiC ricristallizzato (RBSiC)
  Ogni metodo determina proprietà del materiale leggermente diverse, come porosità, resistenza e conduttività termica.
Lavorazione meccanica di precisione
Dopo la sinterizzazione, i vassoi vengono lavorati meccanicamente per ottenere tolleranze dimensionali ristrette, una finitura superficiale liscia e planarità. Trattamenti superficiali come lappatura, rettifica e lucidatura possono essere applicati in base alle esigenze del cliente.

Applicazioni tipiche

I vassoi ceramici in carburo di silicio sono utilizzati in un'ampia gamma di settori grazie alla loro versatilità e resilienza. Le applicazioni più comuni includono:

Industria dei semiconduttori
I vassoi in SiC vengono utilizzati come supporti durante i processi di ricottura, diffusione, ossidazione, epitassia e impianto dei wafer. La loro stabilità garantisce una distribuzione uniforme della temperatura e una contaminazione minima.
Industria fotovoltaica (FV)
Nella produzione di celle solari, i vassoi SiC supportano i lingotti o i wafer di silicio durante le fasi di diffusione e sinterizzazione ad alta temperatura.
Metallurgia delle polveri e ceramica
Utilizzato per supportare i componenti durante la sinterizzazione di polveri metalliche, ceramiche e materiali compositi.
Pannelli in vetro e display
Utilizzati come vassoi o piattaforme per forni per la produzione di vetri speciali, substrati LCD o altri componenti ottici.
Forni per lavorazioni chimiche e termiche
Servono come supporti resistenti alla corrosione nei reattori chimici o come vassoi di supporto termico nei forni sotto vuoto e in atmosfera controllata.

Caratteristiche principali delle prestazioni

✅Eccezionale stabilità termica
Resiste all'uso continuo a temperature fino a 1600–2000 °C senza deformarsi o degradarsi.
✅Elevata resistenza meccanica
Offre un'elevata resistenza alla flessione (in genere >350 MPa), garantendo una lunga durata anche in condizioni di carico elevato.
✅Resistenza agli shock termici
Ottime prestazioni in ambienti con rapide variazioni di temperatura, riducendo al minimo il rischio di crepe.
✅Resistenza alla corrosione e all'ossidazione
Chimicamente stabile nella maggior parte degli acidi, degli alcali e dei gas ossidanti/riducenti, adatto ai processi chimici aggressivi.
✅Precisione dimensionale e planarità
Lavorati con elevata precisione, garantiscono una lavorazione uniforme e la compatibilità con i sistemi automatizzati.
✅Lunga durata e convenienza
I minori tassi di sostituzione e i ridotti costi di manutenzione ne fanno una soluzione conveniente nel tempo.

Specifiche tecniche

Parametro	Valore tipico
Materiale	SiC legato a reazione / SiC sinterizzato
Temperatura massima di esercizio	1600–2000°C
Resistenza alla flessione	≥350 MPa
Densità	≥3,0 g/cm³
Conduttività termica	~120–180 W/m·K
Planarità della superficie	≤ 0,1 mm
Spessore	5–20 mm (personalizzabile)
Dimensioni	Standard: 200×200 mm, 300×300 mm, ecc.
Finitura superficiale	Lavorato, lucidato (su richiesta)

Domande frequenti (FAQ)

D1: I vassoi in carburo di silicio possono essere utilizzati nei forni a vuoto?
A:Sì, i vassoi SiC sono ideali per gli ambienti sotto vuoto grazie al loro basso degassamento, alla stabilità chimica e alla resistenza alle alte temperature.

D2: Sono disponibili forme o slot personalizzati?
A:Assolutamente sì. Offriamo servizi di personalizzazione che includono dimensioni, forma, caratteristiche superficiali (ad esempio scanalature, fori) e lucidatura superficiale del vassoio per soddisfare le esigenze specifiche del cliente.

D3: Come si confronta il SiC con i vassoi in allumina o quarzo?
A:Il SiC ha una maggiore resistenza, una migliore conduttività termica e una resistenza superiore agli shock termici e alla corrosione chimica. Sebbene l'allumina sia più economica, il SiC offre prestazioni migliori in ambienti difficili.

D4: Esiste uno spessore standard per questi vassoi?
A:Lo spessore è in genere compreso tra 5 e 20 mm, ma possiamo adattarlo in base all'applicazione e ai requisiti di portata.

D5: Qual è il tempo di consegna tipico per i vassoi SiC personalizzati?
A:I tempi di consegna variano a seconda della complessità e della quantità, ma in genere vanno dalle 2 alle 4 settimane per gli ordini personalizzati.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.