Siliziumkarbid wird für korrosionsbeständige Teile, Dichtungsteile, hochtemperaturbeständige Teile, Führungsschienen und Vierkantträger verwendet

Hauptmerkmale: Hohe Temperaturfestigkeit, hohe chemische Beständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit.

Hauptanwendungen: Korrosionsbeständige Teile, Dichtungsteile, hochtemperaturbeständige Teile, Führungsschienen, Vierkantträger.

Siliziumkarbid (SiC) ist ein künstliches Mineral mit starken kovalenten Bindungen und weist eine Härte auf, die die von Aluminiumoxid und Siliziumnitrid übertrifft. Insbesondere Siliziumkarbidkeramiken zeichnen sich durch eine hohe Gleitverschleißfestigkeit aus. Sie behalten ihre Festigkeit auch bei hohen Temperaturen und bieten eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

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Materialdetailbeschreibung

Tabelle der Materialeigenschaften

Siliziumkarbidkeramik weist bei Normaltemperatur hervorragende mechanische Eigenschaften auf, wie hohe Festigkeit, hohe Härte, hohen Elastizitätsmodul, ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität, wie hohe Wärmeleitfähigkeit, niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie gute spezifische Steifigkeit und optische Verarbeitungseigenschaften, und ist daher besonders geeignet für die Herstellung von Präzisionskeramikbauteilen in Fotolithografiemaschinen und anderen Geräten für integrierte Schaltkreise. Wie beispielsweise in Fotolithografiemaschinen verwendete präzise bewegliche Werkstücktische, Skelette, Saugnäpfe, wassergekühlte Platten und Präzisionsmessspiegel, Gitter und andere Keramikbauteile. Nach Jahren technischer Forschung löst das neue Material von Fountyl die Probleme der Präzisionsverarbeitung und -herstellung von Siliziumkarbidbauteilen mit großen, dünnen Wänden, Hohlräumen und anderen komplexen Strukturen und überwindet so die technischen Engpässe bei der Herstellungstechnologie für Präzisionsstrukturteile aus Siliziumkarbid. Dies hat die Lokalisierung wichtiger Strukturteile, die in Geräten zur Herstellung integrierter Schaltkreise verwendet werden, erheblich gefördert.

● Zu den Siliziumkarbidkeramiken gehören hauptsächlich drucklos gesintertes Siliziumkarbid (SSiC), reaktionsgesintertes Siliziumkarbid (RBSC) und chemisch aufgedampftes Siliziumkarbid (CVD-SiC).

● Siliziumkarbid hat eine Reihe hervorragender Eigenschaften: superhart, verschleißfest, hohe Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, ausgezeichnete thermische Stabilität, geringe Dichte, hohe spezifische Steifigkeit, nicht magnetisch.

● Derzeit werden Siliziumkarbidkeramiken in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Nuklearindustrie eingesetzt, beispielsweise als Keramikteile für High-End-Geräte zur Herstellung von Siliziumkarbidkeramikreflektoren und integrierten Schaltkreisen, Wärmetauschern und kugelsicheren Materialien unter extremen Bedingungen.

Zu den wichtigsten Technologien und Geräten bei der Herstellung integrierter Schaltkreise zählen vor allem Lithografietechnologie und -geräte, Filmwachstumstechnologie und -geräte, chemisch-mechanische Poliertechnologie und -geräte, Technologie und Geräte für die Nachverpackung hoher Dichte usw. Sie alle beinhalten Bewegungssteuerungstechnologie und Antriebstechnologie mit hoher Effizienz, hoher Präzision und hoher Stabilität, was extrem hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Bauteile und die Leistung der Strukturmaterialien stellt. Nehmen wir als Beispiel den Werkstücktisch in der Lithografiemaschine: Der Werkstücktisch ist hauptsächlich für die Durchführung der Belichtungsbewegung verantwortlich, die die Realisierung einer ultrapräzisen Bewegung auf Nanoebene mit hoher Geschwindigkeit, großem Hub und sechs Freiheitsgraden erfordert.

Merkmale von Präzisionskeramik-Strukturteilen für Geräte zur Herstellung integrierter Schaltkreise:

① Sehr leicht: Um die Bewegungsträgheit zu verringern, die Motorlast zu reduzieren und die Bewegungseffizienz, Positionierungsgenauigkeit und Stabilität zu verbessern, werden für die Strukturteile im Allgemeinen Leichtbaukonstruktionen verwendet, der Leichtbauanteil beträgt 60–80 %, bis zu 90 %;

2. Hohe Form- und Positionsgenauigkeit: Um eine hochpräzise Bewegung und Positionierung zu erreichen, müssen die Strukturteile eine extrem hohe Form- und Positionsgenauigkeit aufweisen. Die Ebenheit, Parallelität und Rechtwinkligkeit müssen weniger als 1 μm und die Form- und Positionsgenauigkeit weniger als 5 μm betragen.

3 Hohe Dimensionsstabilität: Um eine hochpräzise Bewegung und Positionierung zu erreichen, müssen die Strukturteile eine extrem hohe Dimensionsstabilität aufweisen, dürfen keine Spannungen erzeugen und müssen eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, damit es nicht leicht zu großen Dimensionsverformungen kommt.

④ Sauber und umweltfreundlich. Die Strukturteile müssen einen extrem niedrigen Reibungskoeffizienten, einen geringen kinetischen Energieverlust während der Bewegung und keine Verschmutzung durch Schleifpartikel aufweisen. Siliziumkarbid hat einen sehr hohen Elastizitätsmodul, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, ist biegefest und temperaturbeständig, lässt sich hervorragend polieren und zu einem hervorragenden Spiegel bearbeiten. Daher bietet Siliziumkarbid als Präzisionsstrukturmaterial für wichtige Geräte integrierter Schaltkreise, wie z. B. Fotolithografiegeräte, große Vorteile. Siliziumkarbid bietet die Vorteile einer guten chemischen Stabilität, hohen mechanischen Festigkeit, hohen Wärmeleitfähigkeit und eines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und kann in extremen Umgebungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck, Korrosion und Strahlung eingesetzt werden.

Siliziumkarbid hat die Vorteile einer guten chemischen Stabilität, einer hohen mechanischen Festigkeit, einer hohen Wärmeleitfähigkeit und eines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und kann in extremen Umgebungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck, Korrosion und Strahlung eingesetzt werden.

Für die Herstellung von Schlüsselkomponenten integrierter Schaltkreise sind leichte, hochfeste, hochwärmeleitfähige und niedrigwärmeausdehnungskoeffiziente Komponenten sowie eine dichte, gleichmäßige und fehlerfreie Bauweise erforderlich. Um die hochpräzise Bewegung und Steuerung der Komponenten zu gewährleisten, müssen die Komponenten eine extrem hohe Maßgenauigkeit und Dimensionsstabilität aufweisen. Siliziumkarbidkeramiken haben einen hohen Elastizitätsmodul und eine hohe spezifische Steifigkeit, sind nicht leicht zu verformen und weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie eine hohe thermische Stabilität auf. Daher sind Siliziumkarbidkeramiken hervorragende Konstruktionsmaterialien und finden derzeit in der Herstellung integrierter Schaltkreise in zahlreichen Anwendungen Anwendung, beispielsweise in Lithografiemaschinen mit Siliziumkarbid-Arbeitstischen, Führungsschienen, Reflektoren, Keramikspannfuttern und Keramikendeffektoren.

Fountyl kann die Fotolithografiemaschine als Vertreter der Schlüsselausrüstung zur Herstellung integrierter Schaltkreise mit großer Größe, hohlen, dünnen Wänden, komplexer Struktur und Herstellungstechnologie für Präzisions-Siliziumkarbid-Strukturteile kennenlernen, wie etwa: Vakuumspannfutter aus Siliziumkarbid, Führungsschiene, Reflektor, Arbeitstisch und eine Reihe von Präzisions-Siliziumkarbid-Strukturteilen für Fotolithografiemaschinen.

Eigenschaften	Fountyl
Dichte (g/cm3)	2,98-3,02
Elastizitätsmodul (GPa)	368
Biegefestigkeit (MPa)	334
Weibull	8.35
WAK（×10-6/℃）	100℃	2,8×10-6
	400℃	3,6×10-6
	800℃	4,2×10-6
	1000℃	4,6×10-6
Wärmeleitfähigkeit (W/m·k) (20 ºC)	160－180
Poissonzahl	0,187
Schermodul (GPa)	155