Monokristal SiC je složeni poluvodički materijal grupe IV-IV sastavljen od dva elementa, Si i C, u stehiometrijskom omjeru 1:1.Po tvrdoći je odmah iza dijamanta.
Metoda redukcije ugljika silicijevog oksida za pripremu SiC uglavnom se temelji na sljedećoj formuli kemijske reakcije:
Reakcijski proces redukcije ugljikom silicijevog oksida je relativno složen, u kojem temperatura reakcije izravno utječe na konačni proizvod.
U procesu pripreme silicijevog karbida, sirovine se prvo stavljaju u otpornu peć.Otporna peć se sastoji od krajnjih stijenki na oba kraja, s grafitnom elektrodom u sredini, a jezgra peći povezuje dvije elektrode.Na periferiji jezgre peći prvo se postavljaju sirovine koje sudjeluju u reakciji, a zatim se na periferiju postavljaju materijali koji služe za očuvanje topline.Kada započne taljenje, otporna peć se pokreće i temperatura raste na 2600 do 2700 stupnjeva Celzijusa.Električna toplinska energija prenosi se na punjenje kroz površinu jezgre peći, uzrokujući njeno postupno zagrijavanje.Kada temperatura punjenja prijeđe 1450 stupnjeva Celzijusa, dolazi do kemijske reakcije koja stvara silicijev karbid i ugljični monoksid.Kako se proces taljenja nastavlja, područje visoke temperature u šarži postupno će se širiti, a količina stvorenog silicijevog karbida također će se povećavati.Silicijev karbid se kontinuirano stvara u peći, a isparavanjem i kretanjem kristali postupno rastu i na kraju se skupljaju u cilindrične kristale.
Dio unutarnje stijenke kristala počinje se raspadati zbog visoke temperature koja prelazi 2600 stupnjeva Celzijusa.Element silicija proizveden razgradnjom će se rekombinirati s elementom ugljika u naboju da bi se formirao novi silicij karbid.
Kada kemijska reakcija silicijevog karbida (SiC) završi i peć se ohladi, može započeti sljedeći korak.Najprije se demontiraju stijenke peći, a zatim se sirovine u peći biraju i razvrstavaju sloj po sloj.Odabrane sirovine se usitnjavaju kako bi se dobio zrnati materijal koji želimo.Zatim se nečistoće u sirovinama uklanjaju pranjem vodom ili čišćenjem otopinama kiselina i lužina, kao i magnetskom separacijom i drugim metodama.Očišćene sirovine potrebno je osušiti i zatim ponovno prosijati, te se na kraju može dobiti čisti silicijev karbid u prahu.Ako je potrebno, ti se prahovi mogu dalje obraditi u skladu sa stvarnom upotrebom, kao što je oblikovanje ili fino mljevenje, kako bi se proizveo finiji prah silicijevog karbida.
Konkretni koraci su sljedeći:
(1) Sirovine
Mikro prah zelenog silicijevog karbida proizvodi se drobljenjem grubljeg zelenog silicijevog karbida.Kemijski sastav silicijevog karbida trebao bi biti veći od 99%, a slobodni ugljik i željezni oksid trebali bi biti manji od 0,2%.
(2) Slomljeno
Za usitnjavanje silicij karbidnog pijeska u fini prah, u Kini se trenutno koriste dvije metode, jedna je povremeno mokro mljevenje s kuglastim mlinom, a druga je drobljenje pomoću mlina za prah s protokom zraka.
(3) Magnetska separacija
Bez obzira koja se metoda koristi za usitnjavanje praha silicijevog karbida u fini prah, obično se koriste mokra magnetska separacija i mehanička magnetska separacija.To je zato što nema prašine tijekom mokre magnetske separacije, magnetski materijali su potpuno odvojeni, proizvod nakon magnetske separacije sadrži manje željeza, a prah silicijevog karbida koji oduzimaju magnetski materijali također je manji.
(4) Odvajanje vode
Osnovno načelo metode odvajanja vode je korištenje različitih brzina taloženja čestica silicijevog karbida različitih promjera u vodi kako bi se izvršilo razvrstavanje čestica po veličini.
(5) Ultrazvučni pregled
S razvojem ultrazvučne tehnologije, naširoko se koristi u ultrazvučnom skriningu tehnologije mikropraška, koja u osnovi može riješiti probleme skrininga kao što su snažna adsorpcija, laka aglomeracija, visoki statički elektricitet, visoka finoća, visoka gustoća i mala specifična težina .
(6) Inspekcija kvalitete
Provjera kvalitete mikropraha uključuje kemijski sastav, sastav veličine čestica i druge stavke.Za metode inspekcije i standarde kvalitete, pogledajte "Tehnički uvjeti za silicij karbid".
(7) Proizvodnja prašine od brušenja
Nakon što se mikroprah grupira i prosije, glava materijala se može koristiti za pripremu praha za mljevenje.Proizvodnja praha za mljevenje može smanjiti otpad i produžiti lanac proizvoda.
Vrijeme objave: 13. svibnja 2024