SiC monokristalas yra IV-IV grupių sudėtinė puslaidininkinė medžiaga, sudaryta iš dviejų elementų, Si ir C, stechiometriniu santykiu 1:1.Jo kietumas nusileidžia tik deimantams.
Silicio oksido anglies redukcijos metodas SiC paruošti daugiausia grindžiamas tokia cheminės reakcijos formule:
Silicio oksido anglies redukcijos reakcijos procesas yra gana sudėtingas, o reakcijos temperatūra tiesiogiai veikia galutinį produktą.
Silicio karbido paruošimo procese žaliavos pirmiausia dedamos į atsparumo krosnį.Atsparią krosnį sudaro galinės sienelės abiejuose galuose, kurių centre yra grafito elektrodas, o krosnies šerdis jungia du elektrodus.Krosnies šerdies periferijoje pirmiausia dedamos reakcijoje dalyvaujančios žaliavos, o po to į periferiją dedamos medžiagos, naudojamos šilumos išsaugojimui.Kai prasideda lydymas, atsparumo krosnis įjungiama, o temperatūra pakyla iki 2600–2700 laipsnių Celsijaus.Elektros šilumos energija per krosnies šerdies paviršių perduodama į krūvį, todėl ji palaipsniui kaitinama.Kai įkrovos temperatūra viršija 1450 laipsnių Celsijaus, įvyksta cheminė reakcija, kurios metu susidaro silicio karbidas ir anglies monoksido dujos.Tęsiant lydymosi procesą, įkrovoje esantis aukštos temperatūros plotas palaipsniui didės, taip pat padidės susidarančio silicio karbido kiekis.Silicio karbidas nuolat susidaro krosnyje, o garuojant ir judant kristalai palaipsniui auga ir galiausiai susirenka į cilindrinius kristalus.
Dalis vidinės kristalo sienelės pradeda irti dėl aukštos temperatūros, viršijančios 2600 laipsnių Celsijaus.Skilimo metu susidaręs silicio elementas rekombinuosis su anglies elementu įkrovoje ir sudarys naują silicio karbidą.
Kai silicio karbido (SiC) cheminė reakcija bus baigta ir krosnis atvės, galima pradėti kitą žingsnį.Pirmiausia išardomos krosnies sienelės, o tada parenkamos krosnyje esančios žaliavos ir rūšiuojamos sluoksnis po sluoksnio.Pasirinktos žaliavos susmulkinamos, kad gautume norimą granuliuotą medžiagą.Toliau žaliavose esančios priemaišos pašalinamos plaunant vandeniu arba valant rūgščių ir šarmų tirpalais, taip pat magnetiniu atskyrimu ir kitais būdais.Išvalytas žaliavas reikia išdžiovinti, o paskui dar kartą sijoti ir galiausiai galima gauti grynus silicio karbido miltelius.Jei reikia, šie milteliai gali būti toliau apdorojami pagal faktinį naudojimą, pavyzdžiui, formuojant arba smulkiai šlifuojant, kad būtų gauti smulkesni silicio karbido milteliai.
Konkretūs veiksmai yra tokie:
(1) Žaliavos
Žaliojo silicio karbido mikromilteliai gaminami smulkinant stambesnį žalią silicio karbidą.Silicio karbido cheminė sudėtis turi būti didesnė nei 99%, o laisvos anglies ir geležies oksido - mažiau nei 0,2%.
(2) Sugedo
Šiuo metu Kinijoje naudojami du būdai, kaip susmulkinti silicio karbido smėlį į smulkius miltelius: vienas yra su pertrūkiais šlapiuoju rutuliniu malūnu, o kitas - susmulkinimas naudojant oro srauto miltelių malūną.
(3) Magnetinis atskyrimas
Nesvarbu, kokiu būdu silicio karbido milteliai susmulkinami į smulkius miltelius, dažniausiai naudojamas šlapias magnetinis atskyrimas ir mechaninis magnetinis atskyrimas.Taip yra todėl, kad šlapio magnetinio atskyrimo metu nėra dulkių, magnetinės medžiagos yra visiškai atskirtos, produkte po magnetinio atskyrimo yra mažiau geležies, o magnetinių medžiagų pašalintų silicio karbido miltelių taip pat yra mažiau.
(4) Vandens atskyrimas
Pagrindinis vandens atskyrimo metodo principas yra naudoti skirtingus skirtingo diametro silicio karbido dalelių nusėdimo greičius vandenyje, kad būtų galima rūšiuoti daleles pagal dydį.
(5) Ultragarsinis patikrinimas
Plėtojant ultragarso technologiją, ji taip pat buvo plačiai naudojama ultragarso mikromiltelių technologijos atrankoje, kuri iš esmės gali išspręsti tokias atrankos problemas kaip stipri adsorbcija, lengva aglomeracija, didelė statinė elektra, didelis smulkumas, didelis tankis ir šviesos savitasis sunkumas. .
(6) Kokybės patikrinimas
Mikromiltelių kokybės tikrinimas apima cheminę sudėtį, dalelių dydžio sudėtį ir kitus elementus.Patikrinimo metodus ir kokybės standartus rasite skyriuje „Silicio karbido techninės sąlygos“.
(7) Šlifavimo dulkių gamyba
Po to, kai mikro milteliai yra sugrupuoti ir sijoti, medžiagos galvutė gali būti naudojama šlifavimo milteliams ruošti.Šlifavimo miltelių gamyba gali sumažinti atliekų kiekį ir išplėsti gaminių grandinę.
Paskelbimo laikas: 2024-05-13