SiC monokristāls ir IV-IV grupas salikts pusvadītāju materiāls, kas sastāv no diviem elementiem, Si un C, stehiometriskajā attiecībā 1:1. Tā cietība ir otrā pēc dimanta.
Silīcija oksīda oglekļa reducēšanas metode SiC pagatavošanai galvenokārt balstās uz šādu ķīmiskās reakcijas formulu:
Silīcija oksīda oglekļa reducēšanas reakcijas process ir salīdzinoši sarežģīts, kurā reakcijas temperatūra tieši ietekmē galaproduktu.
Silīcija karbīda sagatavošanas procesā izejvielas vispirms ievieto pretestības krāsnī. Pretestības krāsns sastāv no gala sienām abos galos, kuru centrā ir grafīta elektrods, un krāsns kodols savieno abus elektrodus. Krāsns serdes perifērijā vispirms tiek novietoti reakcijā iesaistītie izejmateriāli, un tad perifērijā tiek novietoti siltuma saglabāšanai izmantotie materiāli. Kad sākas kausēšana, pretestības krāsns tiek ieslēgta un temperatūra paaugstinās līdz 2600 līdz 2700 grādiem pēc Celsija. Elektriskā siltumenerģija tiek pārnesta uz lādiņu caur krāsns serdes virsmu, izraisot to pakāpenisku uzsildīšanu. Kad lādiņa temperatūra pārsniedz 1450 grādus pēc Celsija, notiek ķīmiska reakcija, veidojot silīcija karbīdu un oglekļa monoksīda gāzi. Kausēšanas procesam turpinoties, pakāpeniski paplašināsies augstas temperatūras zona lādiņā, kā arī palielināsies saražotā silīcija karbīda daudzums. Krāsnī nepārtraukti veidojas silīcija karbīds, un, iztvaikojot un kustoties, kristāli pakāpeniski aug un galu galā pārvēršas cilindriskos kristālos.
Daļa no kristāla iekšējās sienas sāk sadalīties augstās temperatūras dēļ, kas pārsniedz 2600 grādus pēc Celsija. Sadalīšanās rezultātā iegūtais silīcija elements rekombinēsies ar oglekļa elementu lādiņā, veidojot jaunu silīcija karbīdu.
Kad silīcija karbīda (SiC) ķīmiskā reakcija ir pabeigta un krāsns ir atdzisusi, var sākties nākamais solis. Pirmkārt, tiek demontētas krāsns sienas, un pēc tam tiek atlasīti izejmateriāli krāsnī un šķiroti slānī. Izvēlētās izejvielas tiek sasmalcinātas, lai iegūtu granulu materiālu, kādu mēs vēlamies. Tālāk izejmateriālos esošos piemaisījumus atdala, mazgājot ar ūdeni vai tīrot ar skābju un sārmu šķīdumiem, kā arī magnētisko atdalīšanu un citas metodes. Iztīrītās izejvielas ir jāizžāvē un pēc tam vēlreiz jāizsijā, un visbeidzot var iegūt tīru silīcija karbīda pulveri. Ja nepieciešams, šos pulverus var tālāk apstrādāt atbilstoši faktiskajam lietojumam, piemēram, formēšanai vai smalkai slīpēšanai, lai iegūtu smalkāku silīcija karbīda pulveri.
Konkrētas darbības ir šādas:
(1) Izejvielas
Zaļā silīcija karbīda mikropulveris tiek ražots, sasmalcinot rupjāku zaļo silīcija karbīdu. Silīcija karbīda ķīmiskajam sastāvam jābūt lielākam par 99%, un brīvā oglekļa un dzelzs oksīda saturam jābūt mazākam par 0,2%.
(2) Salauzts
Lai sasmalcinātu silīcija karbīda smiltis smalkā pulverī, Ķīnā pašlaik tiek izmantotas divas metodes: viena ir periodiska slapjā lodīšu dzirnaviņas, bet otra ir smalcināšana, izmantojot gaisa plūsmas pulvera dzirnavas.
(3) Magnētiskā atdalīšana
Neatkarīgi no tā, kāda metode tiek izmantota silīcija karbīda pulvera sasmalcināšanai smalkā pulverī, parasti tiek izmantota mitrā magnētiskā atdalīšana un mehāniskā magnētiskā atdalīšana. Tas ir tāpēc, ka mitrās magnētiskās atdalīšanas laikā nav putekļu, magnētiskie materiāli ir pilnībā atdalīti, produkts pēc magnētiskās atdalīšanas satur mazāk dzelzs, un arī silīcija karbīda pulveris, ko atdala magnētiskie materiāli, ir mazāks.
(4) Ūdens atdalīšana
Ūdens atdalīšanas metodes pamatprincips ir izmantot dažādu diametru silīcija karbīda daļiņu nostādināšanas ātrumu ūdenī, lai veiktu daļiņu izmēra šķirošanu.
(5) Ultraskaņas skrīnings
Attīstoties ultraskaņas tehnoloģijai, tā ir plaši izmantota arī mikropulvera tehnoloģijas ultraskaņas skrīningā, kas pamatā var atrisināt tādas skrīninga problēmas kā spēcīga adsorbcija, viegla aglomerācija, augsta statiskā elektrība, augsts smalkums, augsts blīvums un gaismas īpatnējais svars. .
(6) Kvalitātes pārbaude
Mikropulvera kvalitātes pārbaude ietver ķīmisko sastāvu, daļiņu izmēru sastāvu un citus priekšmetus. Pārbaudes metodes un kvalitātes standartus skatiet sadaļā “Silīcija karbīda tehniskie nosacījumi”.
(7) Slīpēšanas putekļu ražošana
Pēc mikropulvera grupēšanas un izsijāšanas materiāla galvu var izmantot, lai sagatavotu slīpēšanas pulveri. Slīpēšanas pulvera ražošana var samazināt atkritumu daudzumu un paplašināt produktu ķēdi.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 13. maijs