SiC monokristall on IV-IV rühma ühendpooljuhtmaterjal, mis koosneb kahest elemendist, Si ja C, stöhhiomeetrilises suhtes 1:1. Selle kõvadus on teemandi järel teine.
Ränioksiidi süsiniku redutseerimise meetod SiC valmistamiseks põhineb peamiselt järgmisel keemilise reaktsiooni valemil:
Ränioksiidi süsiniku redutseerimise reaktsiooniprotsess on suhteliselt keeruline, milles reaktsioonitemperatuur mõjutab otseselt lõppsaadust.
Ränikarbiidi valmistamise protsessis asetatakse toorained esmalt takistusahju. Takistusahi koosneb mõlemas otsas olevatest otsaseintest, mille keskel on grafiitelektrood ja ahju südamik ühendab kahte elektroodi. Ahju südamiku perifeeriasse asetatakse esmalt reaktsioonis osalevad toorained ja seejärel soojuse säilitamiseks kasutatavad materjalid. Kui sulatamine algab, lülitatakse takistusahi pinge alla ja temperatuur tõuseb 2600–2700 kraadini Celsiuse järgi. Elektriline soojusenergia kantakse laengule läbi ahjusüdamiku pinna, põhjustades selle järkjärgulist kuumutamist. Kui laengu temperatuur ületab 1450 kraadi Celsiuse järgi, toimub keemiline reaktsioon ränikarbiidi ja süsinikmonooksiidi tekitamiseks. Sulatamisprotsessi jätkudes laieneb laengu kõrge temperatuuriga ala järk-järgult ja suureneb ka tekkiva ränikarbiidi kogus. Ränikarbiid moodustub ahjus pidevalt ning aurustumisel ja liikumisel kristallid järk-järgult kasvavad ja lõpuks kogunevad silindrilisteks kristallideks.
Osa kristalli siseseinast hakkab lagunema kõrge temperatuuri tõttu, mis ületab 2600 kraadi Celsiuse järgi. Lagunemisel toodetud ränielement rekombineerub laengus oleva süsinikelemendiga, moodustades uue ränikarbiidi.
Kui ränikarbiidi (SiC) keemiline reaktsioon on lõppenud ja ahi on maha jahtunud, võib alata järgmine samm. Esmalt demonteeritakse ahju seinad ning seejärel valitakse ahjus olevad toorained ja sorteeritakse need kihtide kaupa. Valitud toorained purustatakse, et saada soovitud granuleeritud materjal. Järgmisena eemaldatakse toorainest lisandid vesipesu või happe- ja leeliselahustega puhastamise, samuti magnetseparatsiooni ja muude meetoditega. Puhastatud toorained tuleb kuivatada ja seejärel uuesti sõeluda ning lõpuks saab puhta ränikarbiidi pulbri. Vajadusel saab neid pulbreid edasi töödelda vastavalt tegelikule kasutusviisile, näiteks vormimiseks või peeneks jahvatamiseks, et saada peenemat ränikarbiidipulbrit.
Konkreetsed sammud on järgmised.
(1) Tooraine
Rohelise ränikarbiidi mikropulber saadakse jämedama rohelise ränikarbiidi purustamisel. Ränikarbiidi keemiline koostis peaks olema suurem kui 99%, vaba süsiniku ja raudoksiidi sisaldus peaks olema alla 0,2%.
(2) Katki
Ränikarbiidliiva peeneks pulbriks purustamiseks kasutatakse Hiinas praegu kahte meetodit, millest üks on vahelduv märgkuulveski purustamine ja teine purustamine õhuvoolupulbri veski abil.
(3) Magnetiline eraldamine
Sõltumata sellest, millist meetodit kasutatakse ränikarbiidi pulbri peeneks pulbriks purustamiseks, kasutatakse tavaliselt märgmagnetilist eraldamist ja mehaanilist magneteraldust. Selle põhjuseks on asjaolu, et märja magnetilise eraldamise ajal ei teki tolmu, magnetilised materjalid on täielikult eraldatud, toode sisaldab pärast magnetilist eraldamist vähem rauda ja magnetiliste materjalide poolt ära võetud ränikarbiidi pulbrit on samuti vähem.
(4) Vee eraldamine
Veeeraldusmeetodi põhiprintsiibiks on kasutada erineva läbimõõduga ränikarbiidi osakeste settimiskiirusi vees osakeste suuruse sortimiseks.
(5) Ultraheli sõeluuring
Ultrahelitehnoloogia arendamisega on seda laialdaselt kasutatud ka mikropulbritehnoloogia ultraheliuuringul, mis võib põhimõtteliselt lahendada sõelumisprobleeme, nagu tugev adsorptsioon, lihtne aglomereerumine, kõrge staatiline elekter, kõrge peenus, kõrge tihedus ja kerge erikaal. .
(6) Kvaliteedikontroll
Mikropulbri kvaliteedikontroll hõlmab keemilist koostist, osakeste suuruse koostist ja muid elemente. Kontrollimeetodite ja kvaliteedistandardite kohta vaadake jaotist "Ränikarbiidi tehnilised tingimused".
(7) Lihvimistolmu tootmine
Pärast mikropulbri rühmitamist ja sõelumist saab materjalipead kasutada jahvatuspulbri valmistamiseks. Jahvatuspulbri tootmine võib vähendada jäätmeid ja pikendada tooteahelat.
Postitusaeg: mai-13-2024