Kako se pravi SiC mikro prah?

SiC monokristal je složeni poluprovodnički materijal Grupe IV-IV koji se sastoji od dva elementa, Si i C, u stehiometrijskom odnosu 1:1. Njegova tvrdoća je na drugom mjestu nakon dijamanta.

Metoda redukcije ugljika silicijum oksidom za pripremu SiC uglavnom se zasniva na sledećoj formuli hemijske reakcije:

Reakcioni proces redukcije ugljenika silicijum oksida je relativno složen, u kojem temperatura reakcije direktno utiče na konačni proizvod.

U procesu pripreme silicijum karbida, sirovine se prvo stavljaju u otpornu peć. Otporna peć se sastoji od krajnjih zidova na oba kraja, s grafitnom elektrodom u sredini, a jezgro peći povezuje dvije elektrode. Na periferiji jezgra peći prvo se postavljaju sirovine koje učestvuju u reakciji, a zatim se na periferiji postavljaju materijali koji se koriste za očuvanje topline. Kada počne topljenje, otporna peć se uključuje i temperatura raste na 2.600 do 2.700 stepeni Celzijusa. Električna toplotna energija se prenosi na punjenje kroz površinu jezgra peći, uzrokujući postupno zagrijavanje. Kada temperatura punjenja pređe 1450 stepeni Celzijusa, dolazi do hemijske reakcije koja stvara gas silicijum karbida i ugljen monoksida. Kako se proces topljenja nastavlja, područje visoke temperature u punjenju će se postepeno širiti, a količina stvorenog silicijum karbida će se takođe povećati. Silicijum karbid se kontinuirano formira u peći, a isparavanjem i kretanjem kristali postepeno rastu i na kraju se skupljaju u cilindrične kristale.

Deo unutrašnjeg zida kristala počinje da se raspada usled visoke temperature koja prelazi 2.600 stepeni Celzijusa. Silicijumski element koji nastaje razgradnjom će se rekombinovati sa ugljeničnim elementom u naboju da bi se formirao novi silicijum karbid.

Kada se hemijska reakcija silicijum karbida (SiC) završi i peć se ohladi, može početi sledeći korak. Prvo se rastavljaju zidovi peći, a zatim se odabiru sirovine u peći i grade sloj po sloj. Odabrane sirovine se drobe kako bi se dobio granularni materijal koji želimo. Zatim se nečistoće u sirovinama uklanjaju pranjem vodom ili čišćenjem rastvorima kiselina i alkalija, kao i magnetnom separacijom i drugim metodama. Očišćene sirovine treba osušiti, a zatim ponovo prosijati, i na kraju se može dobiti čisti prah silicijum karbida. Ako je potrebno, ovi prahovi se mogu dalje obraditi prema stvarnoj upotrebi, kao što je oblikovanje ili fino mljevenje, kako bi se dobio finiji prah silicijum karbida.

Specifični koraci su sljedeći:

(1) Sirovine

Mikro prah zelenog silicijum karbida se proizvodi drobljenjem grubljeg zelenog silicijum karbida. Hemijski sastav silicijum karbida trebao bi biti veći od 99%, a slobodnog ugljika i željeznog oksida manji od 0,2%.

(2) Slomljena

Za drobljenje pijeska od silicijum karbida u fini prah, u Kini se trenutno koriste dvije metode, jedna je povremeno drobljenje mokrim kugličnim mlinom, a druga je drobljenje pomoću mlina za prah sa protokom zraka.

(3)Magnetno odvajanje

Bez obzira koja se metoda koristi za drobljenje praha silicijum karbida u fini prah, obično se koriste mokra magnetna separacija i mehanička magnetna separacija. To je zato što nema prašine tokom mokre magnetne separacije, magnetni materijali su potpuno odvojeni, proizvod nakon magnetne separacije sadrži manje gvožđa, a prah silicijum karbida koji oduzimaju magnetni materijali je takođe manji.

(4) Odvajanje vode

Osnovni princip metode odvajanja vode je korištenje različitih brzina taloženja čestica silicijum karbida različitog promjera u vodi za sortiranje veličine čestica.

(5) Ultrazvučni skrining

S razvojem ultrazvučne tehnologije, također se naširoko koristi u ultrazvučnom skriningu tehnologije mikro praha, koji u osnovi može riješiti probleme sijanja kao što su jaka adsorpcija, laka aglomeracija, visoki statički elektricitet, visoka finoća, visoka gustoća i lagana specifična težina .

(6) Inspekcija kvaliteta

Kontrola kvaliteta mikropraha uključuje hemijski sastav, sastav veličine čestica i druge stavke. Za metode inspekcije i standarde kvaliteta, pogledajte “Tehnički uvjeti silicijum karbida”.

(7) Proizvodnja prašine od mljevenja

Nakon što je mikro prah grupiran i prosijan, glava materijala se može koristiti za pripremu praha za mljevenje. Proizvodnja praha za mljevenje može smanjiti otpad i produžiti lanac proizvoda.