SiC-eenkristal is een samengesteld halfgeleidermateriaal uit Groep IV-IV dat bestaat uit twee elementen, Si en C, in een stoichiometrische verhouding van 1:1. De hardheid ervan komt op de tweede plaats na diamant.
De koolstofreductiemethode van siliciumoxide om SiC te bereiden is voornamelijk gebaseerd op de volgende chemische reactieformule:
Het reactieproces van koolstofreductie van siliciumoxide is relatief complex, waarbij de reactietemperatuur rechtstreeks van invloed is op het eindproduct.
Bij het bereidingsproces van siliciumcarbide worden de grondstoffen eerst in een weerstandsoven geplaatst. De weerstandsoven bestaat uit eindwanden aan beide uiteinden, met een grafietelektrode in het midden, en de ovenkern verbindt de twee elektroden. Aan de rand van de ovenkern worden eerst de grondstoffen die aan de reactie deelnemen geplaatst, en vervolgens worden de materialen die worden gebruikt voor warmtebehoud op de rand geplaatst. Wanneer het smelten begint, wordt de weerstandsoven bekrachtigd en stijgt de temperatuur naar 2.600 tot 2.700 graden Celsius. Elektrische warmte-energie wordt via het oppervlak van de ovenkern naar de lading overgebracht, waardoor deze geleidelijk wordt verwarmd. Wanneer de temperatuur van de lading de 1450 graden Celsius overschrijdt, vindt er een chemische reactie plaats waarbij siliciumcarbide en koolmonoxidegas ontstaan. Naarmate het smeltproces voortduurt, zal het hoge temperatuurgebied in de lading geleidelijk groter worden, en zal de hoeveelheid gegenereerd siliciumcarbide ook toenemen. Siliciumcarbide wordt continu gevormd in de oven, en door verdamping en beweging groeien de kristallen geleidelijk en verzamelen zich uiteindelijk tot cilindrische kristallen.
Een deel van de binnenwand van het kristal begint te ontbinden als gevolg van de hoge temperatuur boven de 2600 graden Celsius. Het door ontleding geproduceerde siliciumelement zal recombineren met het koolstofelement in de lading om nieuw siliciumcarbide te vormen.
Wanneer de chemische reactie van siliciumcarbide (SiC) voltooid is en de oven is afgekoeld, kan de volgende stap beginnen. Eerst worden de wanden van de oven gedemonteerd en vervolgens worden de grondstoffen in de oven laag voor laag geselecteerd en gesorteerd. De geselecteerde grondstoffen worden vermalen om het gewenste korrelmateriaal te verkrijgen. Vervolgens worden onzuiverheden in de grondstoffen verwijderd door wassen met water of reinigen met zure en alkalische oplossingen, evenals magnetische scheiding en andere methoden. De gereinigde grondstoffen moeten worden gedroogd en vervolgens opnieuw worden gezeefd, waarna puur siliciumcarbidepoeder kan worden verkregen. Indien nodig kunnen deze poeders verder worden verwerkt volgens het daadwerkelijke gebruik, zoals vormen of fijnmalen, om fijner siliciumcarbidepoeder te produceren.
Specifieke stappen zijn als volgt:
(1) Grondstoffen
Groen siliciumcarbide micropoeder wordt geproduceerd door grover groen siliciumcarbide te vermalen. De chemische samenstelling van siliciumcarbide moet groter zijn dan 99% en vrije koolstof en ijzeroxide moeten minder dan 0,2% zijn.
(2)Gebroken
Om siliciumcarbidezand tot fijn poeder te vermalen, worden momenteel in China twee methoden gebruikt: de ene is het intermitterende natte kogelmolenvermalen en de andere is het verpletteren met behulp van een luchtstroompoedermolen.
(3) Magnetische scheiding
Ongeacht welke methode wordt gebruikt om siliciumcarbidepoeder tot fijn poeder te vermalen, meestal worden natte magnetische scheiding en mechanische magnetische scheiding gebruikt. Dit komt omdat er geen stof is tijdens natte magnetische scheiding, de magnetische materialen volledig worden gescheiden, het product na magnetische scheiding minder ijzer bevat en het siliciumcarbidepoeder dat door de magnetische materialen wordt weggenomen ook minder is.
(4) Waterscheiding
Het basisprincipe van de waterscheidingsmethode is om de verschillende bezinkingssnelheden van siliciumcarbidedeeltjes met verschillende diameters in water te gebruiken om de deeltjesgrootte te sorteren.
(5) Ultrasone screening
Met de ontwikkeling van ultrasone technologie wordt het ook veel gebruikt bij ultrasone screening van micropoedertechnologie, die in principe screeningproblemen kan oplossen, zoals sterke adsorptie, gemakkelijke agglomeratie, hoge statische elektriciteit, hoge fijnheid, hoge dichtheid en licht soortelijk gewicht. .
(6) Kwaliteitsinspectie
De kwaliteitscontrole van micropoeder omvat de chemische samenstelling, de samenstelling van de deeltjesgrootte en andere items. Voor inspectiemethoden en kwaliteitsnormen verwijzen wij u naar “Technische voorwaarden siliciumcarbide.”
(7) Productie van slijpstof
Nadat het micropoeder is gegroepeerd en gezeefd, kan de materiaalkop worden gebruikt om maalpoeder te bereiden. De productie van maalpoeder kan afval verminderen en de productketen verlengen.
Posttijd: 13 mei 2024