绿色碳化硅下游开发

需求的背景和应用场景

随着全球对环保、高效能材料需求的日益增长，绿色碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料的核心代表，因其优异的物理和化学性质，在多个领域展现出巨大的应用潜力。然而，当前碳化硅材料的下游应用开发仍面临诸多挑战，特别是在电机转子外壳的轻量化、电子器件的高效散热、交通工具的摩擦材料以及晶圆衬底制备等方面。为了满足这些领域对高性能、环保材料的需求，本技术需求旨在通过绿色碳化硅的下游开发，推动相关技术的创新与产业化应用。具体而言，这将有助于解决电机转子外壳重量大、效率低的问题，提升电子封装领域的散热性能，优化汽车及轨道交通的刹车系统，以及探索碳化硅在晶圆衬底制备上的新路径，从而促进新能源、电子信息、交通运输等多个行业的可持续发展。

要解决的关键技术问题

1. 电机转子碳纤维外壳树脂覆合成型技术及产品开发：研究碳纤维与绿色碳化硅材料的复合成型技术，实现电机转子外壳的轻量化设计，同时保证结构的强度和耐久性。关键技术点包括碳纤维与碳化硅的界面结合机制、复合材料的成型工艺优化以及产品性能测试与验证。
2. 电子封装领域的应用：

• Al-SiC：pinfin结构IGBT散热板技术支持：开发铝-碳化硅复合材料的pinfin结构散热板，提高IGBT等电力电子器件的散热效率。需解决的关键技术包括Al-SiC复合材料的制备工艺、pinfin结构的优化设计以及散热性能评估。
• Al-SiC：3D结构碳化硅成型工艺研究：探索3D结构碳化硅成型技术，以满足复杂电子封装结构对材料的高要求。研究重点包括3D结构的模具设计、碳化硅材料的填充与固化工艺以及产品的可靠性测试。

3. 汽车、轨道交通领域的摩擦材料-刹车盘工艺技术研究：研发基于绿色碳化硅的高性能刹车盘材料，提高刹车系统的耐磨性、热稳定性和制动性能。关键技术问题涉及碳化硅基复合材料的配方设计、成型与烧结工艺以及刹车性能的综合评估。
4. 碳化硅晶圆衬底的研究成果转化：调研并评估现有碳化硅晶圆衬底的研究成果，探索其向产业化生产转化的可能性。这包括晶圆衬底的制备工艺优化、质量控制标准建立以及生产成本的降低策略。

效果要求

本技术需求的实施将带来以下效果：

• 技术创新：推动绿色碳化硅材料在多个领域的创新应用，形成具有自主知识产权的核心技术。
• 产业升级：促进新材料产业的升级换代，提高相关产品的性能和市场竞争力，助力行业绿色转型。
• 经济效益：通过产业化生产，实现技术成果的经济转化，为企业带来显著的经济效益，同时带动上下游产业链的发展。
• 社会贡献：满足社会对环保、高效能材料的需求，推动新能源、电子信息、交通运输等领域的可持续发展，为构建绿色、低碳的社会贡献力量。