Силиконови сплави: Технически преглед и усъвършенствани приложения

1.1 Атомна структура и свързване

Силиконовите въглеродни сплави показват три първични конфигурации на свързване:

Ковалентни Si-C връзки (преобладаващи в SIC, дължина на връзката ~ 1,89 Å)

Метални Si-Si връзки (във фази, богати на силиций)

SP²/SP³ хибридизирани CC връзки (графитни/аморфни въглеродни региони)

Електронната структура показва:

SIC Bandgap: 2. 3-3. 3 eV (варира в зависимост от политип)

Работна функция: 4. 5-5. 1 EV (за полупроводникови приложения)

1.2 Термодинамични свойства

Ключови термодинамични параметри:

Съображения на фазовата диаграма:

Si-C двоична система показва евтектична на 1414 градуса (богата на Si страна)

SiC stability range: >1700 градуса при стандартно налягане

2.1 Методи за синтез с висока чистота

Acheson Process (Industrial SIC):

Реакция: SiO₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 степен)

Продукт: шестоъгълен -SIC (6h, 4h политип)

Контрол на примесите:<50 ppm metallic contaminants

Химическо отлагане на пари (електронен клас):

Прекурсори: Sih₄ + C₃h₈ при 1200-1600 степен

Темп на растеж: 5-50 μm/hr

Плътност на дефектите:<10³ cm⁻² for epitaxial layers

2.2 Наноструктуриращи подходи

Core-Shell Si@C Anode Materials:

Архитектура: 50-200 nm si ядра с 5-20 nm въглеродно покритие

Capacity retention: >80% след 500 цикъла (срещу 20% за гола Si)

Изработка:

RF разпръскване на Si

CVD въглероден капсулиране

Функционализация на повърхностната повърхност

3D порести скелета:

Порьозност: 60-80% (размер на порите 50-500 nm)

Специфична повърхност: 300-800 m²/g

Изработка:

Шаблон, подпомаган офорт

Замразяване на кастинг

Селективно лазерно синтероване

Популярни тагове: Силиконово-въглеродни сплави: Технически преглед и усъвършенствани приложения, Китайски силиконово-въглеродни сплави: Технически преглед и усъвършенствани приложения Производители, доставчици, фабрика