SiC monokristalı 1:1 stoxiometrik nisbətdə iki elementdən, Si və C-dən ibarət IV-IV qrup mürəkkəb yarımkeçirici materialdır. Onun sərtliyi almazdan sonra ikinci yerdədir.
SiC hazırlamaq üçün silikon oksidin karbon azaldılması üsulu əsasən aşağıdakı kimyəvi reaksiya düsturuna əsaslanır:
Silikon oksidin karbon reduksiyasının reaksiya prosesi nisbətən mürəkkəbdir, burada reaksiya temperaturu son məhsula birbaşa təsir göstərir.
Silikon karbidin hazırlanması prosesində xammal ilk növbədə müqavimət sobasına yerləşdirilir. Müqavimət sobası hər iki ucunda son divarlardan ibarətdir, mərkəzdə bir qrafit elektrodu və sobanın nüvəsi iki elektrodu birləşdirir. Ocağın özəyinin periferiyasında əvvəlcə reaksiyada iştirak edən xammallar, sonra isə istiliyin qorunması üçün istifadə olunan materiallar periferiyaya yerləşdirilir. Əritmə başlayanda müqavimət sobasına enerji verilir və temperatur 2600-2700 dərəcə Selsiyə yüksəlir. Elektrik istilik enerjisi sobanın nüvəsinin səthi vasitəsilə yükə ötürülür və onun tədricən qızdırılmasına səbəb olur. Yükün temperaturu 1450 dərəcə Selsidən çox olduqda, silisium karbid və karbonmonoksit qazı yaratmaq üçün kimyəvi reaksiya baş verir. Əritmə prosesi davam etdikcə yükdəki yüksək temperatur sahəsi tədricən genişlənəcək və yaranan silisium karbidinin miqdarı da artacaq. Silisium karbid sobada davamlı olaraq əmələ gəlir və buxarlanma və hərəkət yolu ilə kristallar tədricən böyüyür və nəticədə silindrik kristallara toplanır.
Kristalın daxili divarının bir hissəsi yüksək temperaturun 2600 dərəcədən yuxarı olması səbəbindən parçalanmağa başlayır. Parçalanma nəticəsində yaranan silisium elementi yükdəki karbon elementi ilə yenidən birləşərək yeni silisium karbid əmələ gətirəcək.
Silikon karbidin (SiC) kimyəvi reaksiyası tamamlandıqda və soba soyuduqda, növbəti addım başlaya bilər. Əvvəlcə sobanın divarları sökülür, daha sonra sobada olan xammallar seçilir və lay-lay sıralanır. İstədiyimiz dənəvər materialı əldə etmək üçün seçilmiş xammal əzilir. Sonra, xammaldakı çirklər su ilə yuyulma və ya turşu və qələvi məhlullarla təmizləmə, həmçinin maqnit ayırma və digər üsullarla çıxarılır. Təmizlənmiş xammalın qurudulması və sonra yenidən süzülməsi lazımdır və nəhayət, təmiz silisium karbid tozu əldə edilə bilər. Lazım gələrsə, bu tozlar daha incə silisium karbid tozu istehsal etmək üçün formalaşdırma və ya incə üyütmə kimi faktiki istifadəyə uyğun olaraq daha da emal edilə bilər.
Xüsusi addımlar aşağıdakılardır:
(1) Xammal
Yaşıl silisium karbid mikro tozu daha qaba yaşıl silisium karbidini əzməklə istehsal olunur. Silikon karbidin kimyəvi tərkibi 99% -dən çox, sərbəst karbon və dəmir oksidi isə 0,2% -dən az olmalıdır.
(2) Sınıq
Silikon karbid qumunu incə toz halına salmaq üçün hazırda Çində iki üsuldan istifadə olunur, biri aralıq yaş top dəyirmanı, digəri isə hava axını toz dəyirmanı ilə əzməkdir.
(3) Maqnit ayrılması
Silikon karbid tozunu incə toz halına salmaq üçün hansı üsuldan istifadə olunmasından asılı olmayaraq, adətən yaş maqnit ayırma və mexaniki maqnit ayırma istifadə olunur. Çünki yaş maqnit ayırma zamanı toz olmur, maqnit materialları tamamilə ayrılır, maqnit ayırmadan sonra məhsulda daha az dəmir olur və maqnit materialların götürdüyü silisium karbid tozu da az olur.
(4) Suyun ayrılması
Suyun ayrılması metodunun əsas prinsipi hissəcik ölçüsünü çeşidləmək üçün suda müxtəlif diametrli silisium karbid hissəciklərinin müxtəlif çökmə sürətlərindən istifadə etməkdir.
(5) Ultrasəs müayinəsi
Ultrasəs texnologiyasının inkişafı ilə, o, həmçinin güclü adsorbsiya, asan yığılma, yüksək statik elektrik, yüksək incəlik, yüksək sıxlıq və yüngül xüsusi çəkisi kimi tarama problemlərini həll edə bilən mikro toz texnologiyasının ultrasəs skrininqində də geniş istifadə edilmişdir. .
(6) Keyfiyyət yoxlaması
Mikrotozun keyfiyyətinin yoxlanılmasına kimyəvi tərkibi, hissəcik ölçüsünün tərkibi və digər maddələr daxildir. Yoxlama üsulları və keyfiyyət standartları üçün “Silikon Karbid Texniki Şərtləri”nə baxın.
(7) Taşlama tozunun istehsalı
Mikro toz qruplaşdırıldıqdan və ekranlaşdırıldıqdan sonra material başlığı üyüdmə tozunu hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Taşlama tozunun istehsalı tullantıları azalda və məhsul zəncirini genişləndirə bilər.
Göndərmə vaxtı: 13 may 2024-cü il