Polski 
Deutsch 
English (UK) 
Français 
Español 
简体中文 
Ta strona używa plików cookie, aby zapewnić Ci najlepsze wrażenia. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce Prywatności.
Powłoki ceramiczne
Thermic Edge Ltd jest jedynym producentem wysokiej czystości powłok ceramicznych z kubicznego węglika krzemu (SiC3) i kubicznego węglika tytanu (TiC3), które mogą być stosowane na oczyszczony grafit, ceramikę i ogniotrwałe elementy metalowe.
Te bardzo wysokiej czystości powłoki z sic i węglika tytanu są przeznaczone głównie do stosowania w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym, do ochrony nośników wafli, susceptorów i elementów grzejnych przed środowiskiem korozyjnym i reaktywnym, takim jak procesy MOCVD i EPI, stosowane do przetwarzania wafli i produkcji urządzeń. Powłoki te są również odpowiednie do pieców próżniowych i ogrzewania próbek w środowiskach wysokiej próżni, reaktywnych i tlenowych.
Najnowocześniejszy warsztat maszynowy firmy Thermic Edge umożliwia nam oferowanie kompletnych rozwiązań obejmujących produkcję bazowych elementów grafitowych, ceramicznych lub z metali ogniotrwałych oraz powłoki ceramicznej SiC3 lub TiC3. Oferujemy również usługę nakładania powłok na części dostarczone przez klienta.
SiC3 to nasza nazwa handlowa dla naszych wysokiej czystości sześciennych Węglik krzemu powłoka ceramiczna. Jest ona nakładana na komponenty w celu ich ochrony przed utlenianiem lub reakcją z innymi gazami w wysokiej temperaturze. Powłoka SiC3 jest nakładana przy użyciu reaktora CVD (Chemical Vapour Deposition) o wysokiej temperaturze i czystości.
Powłoka SiC3 jest izolatorem elektrycznym, jest niezwykle twarda i ma dobrą odporność na korozję i utlenianie. Może wytrzymać temperaturę do 1600C przy ciśnieniu atmosferycznym.
Powłoka ceramiczna SiC3 Cubic Silicon Carbide może być stosowana do następujących materiałów
Powłoka ceramiczna SiC3 Cubic Silicon Carbide może być stosowana w wysokiej temperaturze w następujących środowiskach
Powłoka z sześciennego węglika krzemu SiC3 ma następujące zalety w porównaniu z konwencjonalnymi powłokami SiC:
Ta bardzo wysokiej czystości powłoka jest przeznaczona głównie do stosowania w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym, do ochrony nośników wafli, susceptorów i elementów grzejnych przed środowiskiem korozyjnym i reaktywnym, takim jak procesy MOCVD i EPI, stosowane do przetwarzania wafli i produkcji urządzeń. Powłoka ta jest również odpowiednia do pieców próżniowych i ogrzewania próbek w wysokiej próżni, środowiskach reaktywnych i tlenowych.
Powłoka SiC3 jest izolatorem elektrycznym, jest niezwykle twarda i ma dobrą odporność na korozję i utlenianie. Może wytrzymać temperaturę do 1600C przy ciśnieniu atmosferycznym.
| Nieruchomości | Wartość |
| Gęstość zaludnienia | 3200 kg.m-3 |
| Struktura kryształu | 3C (sześcienny;β) |
| Porowatość | 0% (szczelna na hel) |
| Wielkość kryształu | 1 - 5 µm |
| Wygląd wizualny | Szary, satynowy do matowego |
| Rozszerzalność cieplna (RT -400°C) | 4,2 x 10-6m.K-1 |
| Przewodność cieplna (@20°C) | 200 W.m-1.K-1 |
| Moduł sprężystości | 450GPa |
| Rezystywność elektryczna (@20°C) | 1MΩ.m |
Ta tabela przedstawia zanieczyszczenia powłoki SiC3.
Najniższa granica wykrywalności dla tej metody. Badanie przeprowadzone przez EAG Laboratories przy użyciu spektroskopii masowej z wyładowaniem jarzeniowym.
Nasze powłoki Thermic Edge SiC3 Coating (TEC) są niezwykle wysokiej czystości w porównaniu z powłokami z węglika krzemu dostarczanymi przez inne firmy (C1 i C2).
Przedstawiono tu typowy profil chropowatości powierzchni.
Typowe parametry chropowatości powierzchni to Ra = 0,8µm, Rz = 5µm i Rt = 8µm.
Thermic Edge Coatings (TEC) nakłada wysokiej czystości powłokę z węglika krzemu na różne materiały. Ta sześcienna powłoka SiC3 ma doskonałe właściwości antykorozyjne w niskiej, średniej i wysokiej temperaturze. Zazwyczaj powłoka ta znajduje zastosowanie w przemyśle półprzewodnikowym, produkcji diod LED i energii słonecznej oraz w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Powlekane materiały to grafit, kompozyty węglowe, różne materiały ceramiczne i metale ogniotrwałe.
Powłoka może skutecznie chronić materiał podłoża tylko wtedy, gdy pokrywa ona wszystkie miejsca widoczne dla otoczenia, gdy dobrze przylega do materiału i nie pęka po procesie powlekania.
Dobrze przylegająca powłoka jest zatem niezbędna i proces przeprowadzany przez TEC osiąga to na różnych materiałach. Proces przeprowadzany jest w wysokiej temperaturze przy użyciu ultra czystych gazów, w tym wodoru, który oczyszcza powierzchnię usuwając tlenki i inne zanieczyszczenia, które mogą utrudniać dobre przyleganie. Podczas początkowych etapów procesu istnieje kompromis pomiędzy osadzaniem a trawieniem, które dodatkowo oczyszcza interfejs pomiędzy materiałem bazowym a powłoką.
I oczywiście w wielu zastosowaniach grafit jest używany jako materiał bazowy, który ma wysoką porowatość. Proces TEC bardzo dobrze penetruje pory w graficie i dodatkowo zwiększa jego przyczepność. Jest to bardzo dobrze pokazane na poniższym rysunku.
Użycie części pokrytych grafitem w zastosowaniach high-end zależy od ogólnego pokrycia grafitem. Jest to ważne dla powierzchni zewnętrznych, jak również dla małych i większych otworów (ślepych, przelotowych). Mały otwór w dysku satelitarnym jest dobrym przykładem i wystarczające pokrycie wewnątrz jest ważne.
W TEC wykonaliśmy małą próbkę grafitu z małymi otworami wywierconymi na boku za pomocą ręcznej wiertarki. Jest to tylko pierwsza ocena, a dalsze testy rozpoczną się w nadchodzących tygodniach. Próbka pokazana jest poniżej, a po wywierceniu i pokryciu mniejsze części zostały odłamane, aby zbadać wnętrze otworu.
Analiza SEM otworu pokazuje wyraźnie, że powłoka wnika do małego otworu o wymiarach 1,2 mm x 5,5 mm głębokości (patrz po prawej).
W dolnej części otworu (średnica ok. 1,2 mm; głębokość 5,5 mm) znajduje się jeszcze warstwa o grubości 10 µm. Pokrycie małego otworu w tarczy satelitarnej nie stanowi więc problemu i na dnie otworu należy się spodziewać co najmniej 60 % grubości warstwy wierzchniej.
Użycie części pokrytych grafitem w zastosowaniach high-end zależy od ogólnego pokrycia grafitem. Jest to ważne dla powierzchni zewnętrznych, jak również dla małych i większych otworów (ślepych, przelotowych). Mały otwór w dysku satelitarnym jest dobrym przykładem i wystarczające pokrycie wewnątrz jest ważne.
W TEC wykonaliśmy małą próbkę grafitu z małymi otworami wywierconymi na boku za pomocą ręcznej wiertarki. Jest to tylko pierwsza ocena, a dalsze testy rozpoczną się w nadchodzących tygodniach. Próbka pokazana jest poniżej, a po wywierceniu i pokryciu mniejsze części zostały odłamane, aby zbadać wnętrze otworu.
Analiza SEM otworu pokazuje wyraźnie, że powłoka wnika do małego otworu o wymiarach 1,2 mm x 5,5 mm głębokości (patrz po prawej).
W dolnej części otworu (średnica ok. 1,2 mm; głębokość 5,5 mm) znajduje się jeszcze warstwa o grubości 10 µm. Pokrycie małego otworu w tarczy satelitarnej nie stanowi więc problemu i na dnie otworu należy się spodziewać co najmniej 60 % grubości warstwy wierzchniej.
Duża grupa materiałów opartych na włóknach węglowych określana jest mianem kompozytów węglowych. Obejmuje ona szeroki zakres materiałów o różnych właściwościach w zależności od procesu produkcji. Wspólną cechą tych materiałów jest włókno węglowe, które jest formowane (krótkie włókna) lub tkane (długie włókna) w różne struktury i impregnowane w celu zagęszczenia struktury. Właściwości włókna różnią się bardzo w długości włókna i w kierunku prostopadłym do włókna. W szczególności różna jest rozszerzalność cieplna, co sprawia, że bardzo trudno jest pokryć strukturę kompozytową bez pęknięć i/lub rozwarstwień.
Firma TE zdobyła pewne doświadczenie w powlekaniu elementów z kompozytów węglowych przeznaczonych do zastosowań wysokotemperaturowych. Ze względu na duże różnice w rozszerzalności cieplnej i zmiany w różnych kierunkach pojawiają się pęknięcia. Dobry przykład pokazano po prawej stronie. Szerokość pęknięcia w kierunku poziomym jest znacznie większa niż w kierunku pionowym, co wskazuje na inną orientację włókien. Po podgrzaniu materiału i zbliżeniu się do temperatury osadzania SiC3 większość pęknięć zostanie zamknięta i może chronić materiał bazowy.
Najbardziej obiecującymi materiałami ceramicznymi do powlekania SiC3 są materiały ceramiczne na bazie krzemu, takie jak SiC, SiSiC, Si3N4, itp. Powodem tego jest fakt, że rozszerzalność cieplna tych materiałów bardzo dobrze pasuje do powłoki SiC3. Celem powłoki górnej na tych materiałach ceramicznych jest poprawa odporności na korozję i zablokowanie dyfuzji zanieczyszczeń z materiału bazowego. W przemyśle półprzewodnikowym łodzie SiSiC i inne części są w większości przypadków pokrywane przez samych dostawców ceramiki. W tym przypadku, powłoka zapobiega preferencyjnemu atakowi i erozji krzemu z materiału bazowego.
Jak dotąd korund okazał się trudny do powlekania, podobnie jak kwarc, ze względu na bardzo niską rozszerzalność cieplną.
Wolfram i molibden zostały z powodzeniem pokryte powłoką SiC3. W zależności od wymiarów i kształtu można nakładać powłoki o grubości do 250 µm. Powłoka bardzo dobrze przylega, a system jest stabilny przez długi czas w wysokiej temperaturze. Powłoka SiC3 może zapobiegać utlenianiu materiału bazowego w środowiskach utleniających.
TiC3 to nasza nazwa handlowa dla sześciennej powłoki ceramicznej z węglika tytanu o wysokiej czystości. Jest ona nakładana na elementy grafitowe w celu ich ochrony przed parowaniem w wysokiej próżni (HV) i ultra wysokiej próżni (UHV) w wysokiej temperaturze oraz przed reakcją z innymi gazami w wysokiej temperaturze. Powłoka TiC3 jest nakładana przy użyciu wysokotemperaturowego reaktora CVD (Chemical Vapour Deposition) o bardzo wysokiej czystości.
Powłoka TiC3 jest bardzo dobrym przewodnikiem elektrycznym i może wytrzymać bardzo wysokie temperatury do 3000C. Ma bardzo niską prężność par, co pozwala na pracę w wysokiej temperaturze w wysokiej próżni i ultra wysokiej próżni (UHV). Jest niewiarygodnie twardy i ma dobrą odporność na korozję. Nie lubi jednak tlenu i łatwo wchodzi w reakcję z O2.
Powłoka ceramiczna z sześciennego węglika tytanu TiC3 może być stosowana tylko do produktów z grafitu o wysokiej rozszerzalności cieplnej, ponieważ ma CTE około 7x10e-6 mm/C
Powłoka ceramiczna TiC3 Cubic Titanium Carbide może być stosowana w wysokiej temperaturze, a także w bardzo wysokiej próżni w następujących środowiskach
| Nieruchomości | Wartość |
| Gęstość zaludnienia | 4930 kg.m-3 |
| Struktura kryształu | 3C (sześcienny; β) |
| Porowatość | 0% (szczelna na hel) |
| Wielkość kryształu | 2-10 µm |
| Wygląd wizualny | Jasnoszary, Satyna |
| Rozszerzalność cieplna (RT - 400°c) | 7,7 X 10-6M.k-1 |
| Przewodność cieplna (@20°C) | 50 W.m-1K-1 |
| Moduł sprężystości | 420GPa |
| Rezystywność elektryczna (@20°C) | 0,02Ω.m |
| Twardość (Vickers) | 3500 HV |
Diagram XRD jest pokazany tutaj.
Piki pokazane na wykresie idealnie pasują do struktury krystalicznej 3C.
Powierzchnia i pęknięcia obserwowane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego pokazane są poniżej
Porowatość grafitu jest bardzo dobrze pokryta, a powłoka penetruje otwarte porowatości i zwiększa bardzo dobrą przyczepność powłoki do powierzchni grafitu. Przyczepność na ostrych krawędziach jest dobra, ale we wszystkich przypadkach zalecany jest promień co najmniej 0,2 mm.
Użycie części pokrytych grafitem w zastosowaniach high-end zależy od ogólnego pokrycia grafitem. Jest to ważne dla powierzchni zewnętrznych, jak również dla małych i większych otworów (ślepych, przelotowych). Mały otwór w dysku satelitarnym jest dobrym przykładem i wystarczające pokrycie wewnątrz jest ważne.
W TEC wykonaliśmy małą próbkę grafitu z małymi otworami wywierconymi na boku za pomocą ręcznej wiertarki. Jest to tylko pierwsza ocena, a dalsze testy rozpoczną się w nadchodzących tygodniach. Próbka pokazana jest poniżej, a po wywierceniu i pokryciu mniejsze części zostały odłamane, aby zbadać wnętrze otworu.
Analiza SEM otworu pokazuje wyraźnie, że rowek wnika do małego otworu o wymiarach 1,2 mm x 10,0 mm głębokości (patrz po prawej).
W dolnej części otworu (średnica ok. 1,2 mm; głębokość 5,5 mm) znajduje się jeszcze warstwa o grubości 10 µm. Pokrycie małego otworu w tarczy satelitarnej nie stanowi więc problemu i na dnie otworu należy się spodziewać co najmniej 60 % grubości warstwy wierzchniej.
Obecnie możemy powlekać elementy o wymiarach do ø360 x 500mm.
Thermic Edge Coatings (TEC) nakłada wysokiej czystości powłokę z węglika tytanu na grafit. Sześcienna powłoka TiC3 posiada doskonałe właściwości antykorozyjne w niskiej, średniej i wysokiej temperaturze. Typowa powłoka znajduje zastosowanie w przemyśle półprzewodnikowym, piecach próżniowych oraz przemyśle lotniczym i kosmicznym. Powlekane materiały to grafit, kompozyty węglowe, różne materiały ceramiczne i metale ogniotrwałe.
Powłoka może skutecznie chronić materiał podłoża tylko wtedy, gdy pokrywa ona wszystkie miejsca widoczne dla otoczenia, gdy dobrze przylega do materiału i nie pęka po procesie powlekania.
Dobrze przylegająca powłoka jest zatem niezbędna i proces przeprowadzany przez TEC osiąga to na różnych materiałach. Proces przeprowadzany jest w wysokiej temperaturze przy użyciu ultra czystych gazów, w tym wodoru, który oczyszcza powierzchnię usuwając tlenki i inne zanieczyszczenia, które mogą utrudniać dobre przyleganie. Podczas początkowych etapów procesu istnieje kompromis pomiędzy osadzaniem a trawieniem, które dodatkowo oczyszcza interfejs pomiędzy materiałem bazowym a powłoką.
Grafit jest używany jako materiał bazowy, który ma wysoką porowatość. Proces TEC bardzo dobrze penetruje pory w graficie i dodatkowo zwiększa jego przyczepność.
Ta tabela pokazuje zanieczyszczenia powłoki TiC3.
Najniższa granica wykrywalności dla tej metody. Badanie przeprowadzone przez EAG Laboratories przy użyciu spektroskopii masowej z wyładowaniem jarzeniowym.
Firma Thermic Edge szczyci się tym, że jest liderem w branży technologii ogrzewania próżniowego. Zapewniamy kompleksową obsługę, a nasze dostosowane do potrzeb klienta i wszechstronne produkty zapewniają narzędzia niezbędne do wszelkich zastosowań w zakresie gazów obojętnych, HV i UHV.
Ta strona używa plików cookie, aby zapewnić Ci najlepsze wrażenia. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce Prywatności.