El monocristal de SiC es un material semiconductor compuesto del Grupo IV-IV compuesto por dos elementos, Si y C, en una relación estequiométrica de 1:1. Su dureza es superada sólo por el diamante.
El método de reducción de carbono del óxido de silicio para preparar SiC se basa principalmente en la siguiente fórmula de reacción química:
El proceso de reacción de reducción con carbono del óxido de silicio es relativamente complejo y la temperatura de reacción afecta directamente al producto final.
En el proceso de preparación del carburo de silicio, las materias primas se colocan primero en un horno de resistencia. El horno de resistencia consta de paredes en ambos extremos, con un electrodo de grafito en el centro y el núcleo del horno conecta los dos electrodos. En la periferia del núcleo del horno, primero se colocan las materias primas que participan en la reacción y luego en la periferia se colocan los materiales utilizados para conservar el calor. Cuando comienza la fundición, el horno de resistencia se activa y la temperatura aumenta de 2.600 a 2.700 grados Celsius. La energía térmica eléctrica se transfiere a la carga a través de la superficie del núcleo del horno, provocando que se caliente gradualmente. Cuando la temperatura de la carga supera los 1450 grados Celsius, se produce una reacción química que genera carburo de silicio y gas monóxido de carbono. A medida que continúa el proceso de fundición, el área de alta temperatura en la carga se expandirá gradualmente y la cantidad de carburo de silicio generado también aumentará. El carburo de silicio se forma continuamente en el horno y, a través de la evaporación y el movimiento, los cristales crecen gradualmente y finalmente se reúnen en cristales cilíndricos.
Parte de la pared interior del cristal comienza a descomponerse debido a la alta temperatura que supera los 2.600 grados centígrados. El elemento de silicio producido por la descomposición se recombinará con el elemento de carbono en la carga para formar un nuevo carburo de silicio.
Cuando se completa la reacción química del carburo de silicio (SiC) y el horno se ha enfriado, puede comenzar el siguiente paso. Primero, se desmantelan las paredes del horno y luego se seleccionan y clasifican las materias primas del horno capa por capa. Las materias primas seleccionadas se trituran para obtener el material granular que deseamos. A continuación, las impurezas de las materias primas se eliminan mediante lavado con agua o limpieza con soluciones ácidas y alcalinas, así como separación magnética y otros métodos. Las materias primas limpias deben secarse y luego tamizarse nuevamente, y finalmente se puede obtener polvo de carburo de silicio puro. Si es necesario, estos polvos se pueden procesar adicionalmente de acuerdo con el uso real, como conformación o molienda fina, para producir un polvo de carburo de silicio más fino.
Los pasos específicos son los siguientes:
(1) Materias primas
El micropolvo de carburo de silicio verde se produce triturando el carburo de silicio verde más grueso. La composición química del carburo de silicio debe ser superior al 99% y el carbono libre y el óxido de hierro deben ser inferiores al 0,2%.
(2)roto
Para triturar arena de carburo de silicio hasta obtener un polvo fino, actualmente se utilizan dos métodos en China: uno es la trituración intermitente con molino de bolas húmedo y el otro es la trituración utilizando un molino de polvo de flujo de aire.
(3) Separación magnética
No importa qué método se utilice para triturar el polvo de carburo de silicio hasta convertirlo en un polvo fino, generalmente se utiliza la separación magnética húmeda y la separación magnética mecánica. Esto se debe a que no hay polvo durante la separación magnética húmeda, los materiales magnéticos están completamente separados, el producto después de la separación magnética contiene menos hierro y el polvo de carburo de silicio extraído por los materiales magnéticos también es menor.
(4) Separación de agua
El principio básico del método de separación de agua es utilizar las diferentes velocidades de sedimentación de las partículas de carburo de silicio de diferentes diámetros en el agua para realizar la clasificación por tamaño de partículas.
(5) Detección ultrasónica
Con el desarrollo de la tecnología ultrasónica, también se ha utilizado ampliamente en el cribado ultrasónico de la tecnología de micropolvo, que básicamente puede resolver problemas de cribado como una fuerte adsorción, fácil aglomeración, alta electricidad estática, alta finura, alta densidad y gravedad específica ligera. .
(6) Inspección de calidad
La inspección de calidad de los micropolvos incluye la composición química, la composición del tamaño de las partículas y otros elementos. Para conocer los métodos de inspección y los estándares de calidad, consulte las "Condiciones técnicas del carburo de silicio".
(7) Producción de polvo de molienda
Después de agrupar y tamizar el micropolvo, el cabezal de material se puede utilizar para preparar el polvo de molienda. La producción de polvo de molienda puede reducir los residuos y ampliar la cadena de productos.
Hora de publicación: 13 de mayo de 2024