תהליך ייצור של סיליקון קרביד סינטר תגובתי

סיליקון קרביד מחוטא בתגובה הוא חומר חשוב בטמפרטורה גבוהה, בעל חוזק גבוה, קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה, עמידות גבוהה בפני קורוזיה ועמידות גבוהה לחמצון ותכונות מצוינות אחרות, נמצא בשימוש נרחב במכונות, תעופה וחלל, תעשייה כימית, אנרגיה ועוד. שדות.

 

1. הכנת חומר גלם

הכנת חומרי גלם סיליקון קרביד סינטר תגובתי הם בעיקר פחמן ואבקת סיליקון, מתוכם ניתן להשתמש בפחמן במגוון חומרים המכילים פחמן, כגון קוק פחם, גרפיט, פחם וכו', אבקת סיליקון נבחרת בדרך כלל עם חלקיק גודל של אבקת סיליקון ברמת טוהר 1-5μm. ראשית, מערבבים פחמן ואבקת סיליקון בפרופורציה מסוימת, מוסיפים כמות מתאימה של קלסר וחומר זרימה, ומערבבים באופן שווה. לאחר מכן מכניסים את התערובת לטחנת כדורים לטחינה כדורית להמשך ערבוב וטחינה אחידים עד שגודל החלקיקים קטן מ-1 מיקרומטר.

2. תהליך דפוס

תהליך הדפוס הוא אחד משלבי המפתח בייצור סיליקון קרביד. תהליכי דפוס נפוצים הם דפוס לחיצה, דפוס דיוס ודפוס סטטי. יצירת לחץ פירושה שהתערובת מוכנסת לתבנית ונוצרת בלחץ מכני. יציקת דיוס מתייחסת לערבוב התערובת עם מים או ממס אורגני, הזרקתה לתבנית באמצעות מזרק בתנאי ואקום, ויצירת המוצר המוגמר לאחר העמידה. דפוס לחץ סטטי מתייחס לתערובת לתוך התבנית, תחת הגנה של ואקום או אטמוספירה עבור יציקת לחץ סטטי, בדרך כלל בלחץ של 20-30MPa.

3. תהליך סינטרה

סינטרה היא שלב מרכזי בתהליך הייצור של סיליקון קרביד מושחת בתגובה. טמפרטורת סינטר, זמן סינטר, אווירת סינטר וגורמים אחרים ישפיעו על הביצועים של סיליקון קרביד מושחת בתגובה. בדרך כלל, טמפרטורת הסינטרינג של סיליקון קרביד סינטר תגובתי היא בין 2000-2400 ℃, זמן הסינטרינג הוא בדרך כלל 1-3 שעות, ואווירת הסינטרינג היא בדרך כלל אינרטית, כגון ארגון, חנקן וכן הלאה. במהלך סינטר, התערובת תעבור תגובה כימית ליצירת גבישי סיליקון קרביד. במקביל, פחמן יגיב גם עם גזים באטמוספרה כדי לייצר גזים כמו CO ו-CO2, שישפיעו על הצפיפות והתכונות של סיליקון קרביד. לכן, שמירה על אווירת סינטר מתאימה וזמן סינטר חשובה מאוד לייצור סיליקון קרביד מושחת בתגובה.

4. תהליך שלאחר הטיפול

סיליקון קרביד מסונן בתגובה דורש תהליך שלאחר טיפול לאחר הייצור. תהליכים נפוצים לאחר טיפול הם עיבוד שבבי, השחזה, ליטוש, חמצון וכן הלאה. תהליכים אלו נועדו לשפר את הדיוק ואיכות פני השטח של סיליקון קרביד מושחת בתגובה. ביניהם, תהליך השחזה והליטוש הוא שיטת עיבוד נפוצה, שיכולה לשפר את הגימור והשטוח של משטח הסיליקון קרביד. תהליך החמצון יכול ליצור שכבת תחמוצת כדי לשפר את עמידות החמצון והיציבות הכימית של סיליקון קרביד מושחת בתגובה.

בקיצור, ייצור סיליקון קרביד סינטר תגובתי הוא תהליך מורכב, צריך לשלוט במגוון טכנולוגיות ותהליכים, כולל הכנת חומרי גלם, תהליך יציקה, תהליך סינטר ותהליך שלאחר טיפול. רק על ידי שליטה מקיפה בטכנולוגיות ובתהליכים אלו, ניתן לייצר חומרים סיליקון קרביד מרובעים באיכות גבוהה כדי לענות על הצרכים של תחומי יישום שונים.