Monokrystal SiC je složený polovodičový materiál skupiny IV-IV složený ze dvou prvků, Si a C, ve stechiometrickém poměru 1:1. Jeho tvrdost je na druhém místě za diamantem.
Metoda redukce uhlíku oxidu křemičitého k přípravě SiC je založena hlavně na následujícím chemickém reakčním vzorci:
Reakční proces redukce uhlíku oxidu křemičitého je poměrně složitý, při kterém reakční teplota přímo ovlivňuje výsledný produkt.
Při procesu přípravy karbidu křemíku se suroviny nejprve umístí do odporové pece. Odporová pec sestává z koncových stěn na obou koncích, s grafitovou elektrodou uprostřed a jádro pece spojuje obě elektrody. Na periferii jádra pece jsou nejprve umístěny suroviny účastnící se reakce a poté jsou na periferii umístěny materiály používané pro tepelnou konzervaci. Když začne tavení, odporová pec se rozproudí a teplota stoupne na 2 600 až 2 700 stupňů Celsia. Elektrická tepelná energie se přenáší do vsázky povrchem jádra pece, čímž dochází k jejímu postupnému zahřívání. Když teplota vsázky překročí 1450 stupňů Celsia, dojde k chemické reakci za vzniku karbidu křemíku a oxidu uhelnatého. Jak proces tavení pokračuje, vysokoteplotní oblast ve vsázce se bude postupně rozšiřovat a také se bude zvyšovat množství generovaného karbidu křemíku. V peci se nepřetržitě tvoří karbid křemíku a prostřednictvím odpařování a pohybu krystaly postupně rostou a nakonec se shromažďují do válcových krystalů.
Část vnitřní stěny krystalu se vlivem vysoké teploty přesahující 2600 stupňů Celsia začne rozkládat. Křemíkový prvek vyrobený rozkladem se rekombinuje s uhlíkovým prvkem v náplni za vzniku nového karbidu křemíku.
Když je chemická reakce karbidu křemíku (SiC) dokončena a pec vychladne, může začít další krok. Nejprve se demontují stěny pece a poté se vybírají suroviny v peci a třídí se vrstva po vrstvě. Vybrané suroviny se rozdrtí, aby se získal námi požadovaný zrnitý materiál. Dále jsou nečistoty ze surovin odstraněny mytím vodou nebo čištěním kyselými a alkalickými roztoky, stejně jako magnetickou separací a dalšími metodami. Vyčištěné suroviny je potřeba vysušit a poté znovu prosít a nakonec lze získat čistý prášek karbidu křemíku. V případě potřeby lze tyto prášky dále zpracovávat podle skutečného použití, jako je tvarování nebo jemné mletí, na jemnější prášek karbidu křemíku.
Konkrétní kroky jsou následující:
(1) Suroviny
Mikroprášek zeleného karbidu křemíku se vyrábí drcením hrubšího zeleného karbidu křemíku. Chemické složení karbidu křemíku by mělo být vyšší než 99 % a obsah volného uhlíku a oxidu železa by měl být nižší než 0,2 %.
(2) Rozbité
K drcení písku z karbidu křemíku na jemný prášek se v současné době v Číně používají dva způsoby, jedním je přerušované drcení v mokrém kulovém mlýnu a druhým je drcení pomocí mlýnu na prášek s prouděním vzduchu.
(3) Magnetická separace
Bez ohledu na to, jaká metoda se používá k drcení prášku karbidu křemíku na jemný prášek, obvykle se používá mokrá magnetická separace a mechanická magnetická separace. Je to proto, že během mokré magnetické separace není žádný prach, magnetické materiály jsou zcela odděleny, produkt po magnetické separaci obsahuje méně železa a prášek karbidu křemíku odebraný magnetickými materiály je také méně.
(4) Oddělování vody
Základním principem metody separace vody je použití různých rychlostí usazování částic karbidu křemíku různých průměrů ve vodě k provedení třídění podle velikosti částic.
(5) Ultrazvukové vyšetření
S rozvojem ultrazvukové technologie se také široce používá při ultrazvukovém screeningu mikropráškové technologie, která může v zásadě vyřešit problémy se screeningem, jako je silná adsorpce, snadná aglomerace, vysoká statická elektřina, vysoká jemnost, vysoká hustota a světelná měrná hmotnost. .
(6) Kontrola kvality
Kontrola kvality mikroprášků zahrnuje chemické složení, složení velikosti částic a další položky. Metody kontroly a normy kvality naleznete v „Technických podmínkách karbidu křemíku“.
(7) Produkce brusného prachu
Poté, co je mikroprášek seskupen a proset, může být materiálová hlava použita k přípravě brusného prášku. Výroba brusného prášku může snížit množství odpadu a rozšířit produktový řetězec.
Čas odeslání: 13. května 2024