SiC enkeltkrystal er et gruppe IV-IV sammensat halvledermateriale sammensat af to elementer, Si og C, i et støkiometrisk forhold på 1:1. Dens hårdhed er næst efter diamant.
Kulstofreduktionen af siliciumoxidmetoden til fremstilling af SiC er hovedsageligt baseret på følgende kemiske reaktionsformel:
Reaktionsprocessen med kulstofreduktion af siliciumoxid er relativt kompleks, hvor reaktionstemperaturen direkte påvirker slutproduktet.
I fremstillingsprocessen af siliciumcarbid placeres råvarerne først i en modstandsovn. Modstandsovnen består af endevægge i begge ender med en grafitelektrode i midten, og ovnkernen forbinder de to elektroder. I periferien af ovnkernen placeres først de råmaterialer, der deltager i reaktionen, og derefter placeres de materialer, der bruges til varmekonservering, i periferien. Når smeltningen begynder, aktiveres modstandsovnen, og temperaturen stiger til 2.600 til 2.700 grader Celsius. Elektrisk varmeenergi overføres til ladningen gennem overfladen af ovnkernen, hvilket får den til gradvist at blive opvarmet. Når ladningens temperatur overstiger 1450 grader Celsius, sker der en kemisk reaktion for at generere siliciumcarbid og kuliltegas. Efterhånden som smelteprocessen fortsætter, vil højtemperaturområdet i ladningen gradvist udvide sig, og mængden af dannet siliciumcarbid vil også stige. Siliciumcarbid dannes løbende i ovnen, og gennem fordampning og bevægelse vokser krystallerne gradvist og samler sig til sidst til cylindriske krystaller.
En del af krystallens indre væg begynder at nedbrydes på grund af den høje temperatur, der overstiger 2.600 grader Celsius. Siliciumgrundstoffet produceret ved nedbrydning vil rekombinere med kulstofelementet i ladningen for at danne nyt siliciumcarbid.
Når den kemiske reaktion af siliciumcarbid (SiC) er afsluttet, og ovnen er kølet ned, kan næste trin begynde. Først demonteres ovnens vægge, og derefter udvælges og sorteres råvarerne i ovnen lag for lag. De udvalgte råvarer knuses for at opnå det granulerede materiale, vi ønsker. Dernæst fjernes urenheder i råvarerne gennem vandvask eller rensning med syre- og alkaliopløsninger, samt magnetisk adskillelse og andre metoder. De rensede råvarer skal tørres og sigtes igen, og til sidst kan man få rent siliciumcarbidpulver. Om nødvendigt kan disse pulvere forarbejdes yderligere i henhold til den faktiske brug, såsom formning eller finslibning, for at fremstille finere siliciumcarbidpulver.
Specifikke trin er som følger:
(1) Råvarer
Grønt siliciumcarbid mikropulver fremstilles ved at knuse grovere grønt siliciumcarbid. Den kemiske sammensætning af siliciumcarbid skal være større end 99%, og fri kulstof og jernoxid skal være mindre end 0,2%.
(2) I stykker
For at knuse siliciumcarbidsand til fint pulver, bruges to metoder i øjeblikket i Kina, den ene er den intermitterende våde kuglemølleknusning, og den anden er knusning ved hjælp af en luftstrømspulvermølle.
(3) Magnetisk adskillelse
Uanset hvilken metode der bruges til at knuse siliciumcarbidpulver til fint pulver, bruges vådmagnetisk separation og mekanisk magnetisk separation normalt. Dette skyldes, at der ikke er støv under våd magnetisk separation, de magnetiske materialer er fuldstændigt adskilte, produktet efter magnetisk adskillelse indeholder mindre jern, og siliciumcarbidpulveret, der fjernes af de magnetiske materialer, er også mindre.
(4) Vandadskillelse
Det grundlæggende princip for vandseparationsmetoden er at bruge de forskellige bundfældningshastigheder af siliciumcarbidpartikler med forskellige diametre i vand til at udføre partikelstørrelsessortering.
(5) Ultralydsscreening
Med udviklingen af ultralydsteknologi er det også blevet meget brugt i ultralydsscreening af mikropulverteknologi, som grundlæggende kan løse screeningsproblemer såsom stærk adsorption, let agglomeration, høj statisk elektricitet, høj finhed, høj densitet og let vægtfylde .
(6) Kvalitetsinspektion
Mikropulverkvalitetsinspektion omfatter kemisk sammensætning, partikelstørrelsessammensætning og andre genstande. For inspektionsmetoder og kvalitetsstandarder henvises til "Tekniske betingelser for siliciumcarbid".
(7) Produktion af slibestøv
Efter at mikropulveret er grupperet og sigtet, kan materialehovedet bruges til at forberede slibepulver. Produktionen af slibepulver kan reducere spild og forlænge produktkæden.
Indlægstid: 13. maj 2024