SiC einkristall er hópur IV-IV samsett hálfleiðaraefni sem samanstendur af tveimur frumefnum, Si og C, í stoichiometric hlutfallinu 1:1. Harka hans er næst demantinum.
Kolefnisminnkun kísiloxíðs aðferð til að undirbúa SiC er aðallega byggð á eftirfarandi efnahvarfaformúlu:
Viðbragðsferlið við kolefnisminnkun kísiloxíðs er tiltölulega flókið, þar sem hvarfhitastigið hefur bein áhrif á lokaafurðina.
Í undirbúningsferli kísilkarbíðs eru hráefnin fyrst sett í mótstöðuofn. Viðnámsofninn samanstendur af endaveggjum á báðum endum, með grafít rafskaut í miðjunni, og ofnskjarninn tengir rafskautin tvö. Á jaðri ofnkjarnans eru hráefnin sem taka þátt í efnahvarfinu fyrst sett og síðan eru efnin sem notuð eru til varmaverndar sett á jaðarinn. Þegar bræðsla hefst er viðnámsofninn virkjaður og hitinn fer upp í 2.600 til 2.700 gráður á Celsíus. Rafhitaorka er flutt til hleðslunnar í gegnum yfirborð ofnkjarna, sem veldur því að það hitnar smám saman. Þegar hitastig hleðslunnar fer yfir 1450 gráður á Celsíus, eiga sér stað efnahvörf sem myndar kísilkarbíð og kolmónoxíðgas. Þegar bræðsluferlið heldur áfram mun háhitasvæðið í hleðslunni smám saman stækka og magn kísilkarbíðs sem myndast mun einnig aukast. Kísilkarbíð myndast stöðugt í ofninum og í gegnum uppgufun og hreyfingu vaxa kristallarnir smám saman og safnast að lokum saman í sívala kristalla.
Hluti af innri vegg kristalsins byrjar að brotna niður vegna þess að hitinn fer yfir 2.600 gráður á Celsíus. Kísilþátturinn sem myndast við niðurbrot sameinast aftur við kolefnisþáttinn í hleðslunni til að mynda nýtt kísilkarbíð.
Þegar efnahvörf kísilkarbíðs (SiC) er lokið og ofninn hefur kólnað getur næsta skref hafist. Fyrst eru veggir ofnsins teknir í sundur og síðan eru hráefnin í ofninum valin og flokkuð lag fyrir lag. Valin hráefni eru mulin til að fá það kornótta efni sem við viljum. Því næst eru óhreinindi í hráefninu fjarlægð með vatnsþvotti eða hreinsun með sýru- og basalausnum, auk segulaðskilnaðar og annarra aðferða. Hreinsað hráefni þarf að þurrka og sigta svo aftur og loks er hægt að fá hreint kísilkarbíðduft. Ef nauðsyn krefur er hægt að vinna þetta duft frekar í samræmi við raunverulega notkun, svo sem mótun eða fínmölun, til að framleiða fínni kísilkarbíðduft.
Sérstök skref eru sem hér segir:
(1) Hráefni
Grænt kísilkarbíð örduft er framleitt með því að mylja grófara grænt kísilkarbíð. Efnasamsetning kísilkarbíðs ætti að vera meiri en 99% og frítt kolefni og járnoxíð ætti að vera minna en 0,2%.
(2) Brotið
Til að mylja kísilkarbíðsand í fínt duft eru tvær aðferðir notaðar í Kína, önnur er mulning á blautu kúluverksmiðjunni með hléum og hin er að mylja með loftflæðisduftmylla.
(3) Segulræn aðskilnaður
Sama hvaða aðferð er notuð til að mylja kísilkarbíðduft í fínt duft, blaut segulmagnaðir aðskilnaður og vélrænn segulmagnaðir aðskilnaður eru venjulega notaðir. Þetta er vegna þess að það er ekkert ryk við blautan segulmagnaðan aðskilnað, segulmagnaðir efnin eru alveg aðskilin, vöran eftir segulmagnaðir aðskilnað inniheldur minna járn og kísilkarbíðduftið sem segulmagnaðir efnin taka í burtu er líka minna.
(4) Vatnsaðskilnaður
Grunnreglan í vatnsaðskilnaðaraðferðinni er að nota mismunandi sethraða kísilkarbíðagna með mismunandi þvermál í vatni til að framkvæma kornastærðarflokkun.
(5) Ultrasonic skimun
Með þróun ultrasonic tækni hefur það einnig verið mikið notað í ultrasonic skimun á ör-duft tækni, sem getur í grundvallaratriðum leyst skimunarvandamál eins og sterka aðsog, auðveld þéttingu, mikið truflanir rafmagn, hár fínleiki, hár þéttleiki og léttur eðlisþyngd .
(6) Gæðaskoðun
Örpúðurgæðaskoðun felur í sér efnasamsetningu, kornastærðarsamsetningu og aðra hluti. Fyrir skoðunaraðferðir og gæðastaðla, vinsamlegast skoðaðu „Tæknilegar aðstæður kísilkarbíðs“.
(7) Framleiðsla á malarryki
Eftir að örduftið hefur verið flokkað og skimað er hægt að nota efnishausinn til að útbúa maladuft. Framleiðsla á malandi dufti getur dregið úr sóun og lengt vörukeðjuna.
Birtingartími: 13. maí 2024