Monokryštál SiC je zložený polovodičový materiál skupiny IV-IV zložený z dvoch prvkov, Si a C, v stechiometrickom pomere 1:1. Jeho tvrdosť je na druhom mieste za diamantom.
Metóda redukcie uhlíka oxidom kremičitým na prípravu SiC je založená hlavne na nasledujúcom vzorci chemickej reakcie:
Reakčný proces redukcie uhlíka oxidu kremičitého je pomerne zložitý, pri ktorom reakčná teplota priamo ovplyvňuje výsledný produkt.
V procese prípravy karbidu kremíka sa suroviny najskôr umiestnia do odporovej pece. Odporová pec pozostáva z koncových stien na oboch koncoch s grafitovou elektródou v strede a jadro pece spája obe elektródy. Na periférii jadra pece sa najskôr umiestnia suroviny zúčastňujúce sa reakcie a potom sa na perifériu umiestnia materiály používané na tepelnú ochranu. Keď sa začne tavenie, odporová pec sa zapne a teplota stúpne na 2 600 až 2 700 stupňov Celzia. Elektrická tepelná energia sa prenáša do vsádzky cez povrch jadra pece, čím dochádza k jej postupnému ohrievaniu. Keď teplota náplne presiahne 1450 stupňov Celzia, dôjde k chemickej reakcii, ktorá vytvorí karbid kremíka a plynný oxid uhoľnatý. Ako proces tavenia pokračuje, vysokoteplotná oblasť v náplni sa bude postupne rozširovať a množstvo vytvoreného karbidu kremíka sa tiež zvýši. V peci sa nepretržite tvorí karbid kremíka a prostredníctvom vyparovania a pohybu kryštály postupne rastú a nakoniec sa zhromažďujú do valcových kryštálov.
Časť vnútornej steny kryštálu sa vplyvom vysokej teploty presahujúcej 2 600 stupňov Celzia začne rozkladať. Prvok kremíka vyrobený rozkladom sa rekombinuje s uhlíkovým prvkom v náplni za vzniku nového karbidu kremíka.
Keď je chemická reakcia karbidu kremíka (SiC) ukončená a pec vychladne, môže sa začať ďalší krok. Najprv sa demontujú steny pece a potom sa vyberú suroviny v peci a triedia sa vrstvu po vrstve. Vybrané suroviny sa rozdrvia, aby sme získali granulovaný materiál, aký chceme. Ďalej sa nečistoty v surovinách odstraňujú umývaním vodou alebo čistením roztokmi kyselín a zásad, ako aj magnetickou separáciou a inými metódami. Vyčistené suroviny je potrebné vysušiť a potom znova preosiať a nakoniec možno získať čistý prášok karbidu kremíka. V prípade potreby je možné tieto prášky ďalej spracovať podľa skutočného použitia, ako je tvarovanie alebo jemné mletie, na výrobu jemnejšieho prášku karbidu kremíka.
Konkrétne kroky sú nasledovné:
(1) Suroviny
Mikroprášok zeleného karbidu kremíka sa vyrába drvením hrubšieho zeleného karbidu kremíka. Chemické zloženie karbidu kremíka by malo byť väčšie ako 99% a voľný uhlík a oxid železa by mali byť menšie ako 0,2%.
(2) Zlomený
Na drvenie piesku karbidu kremíka na jemný prášok sa v Číne v súčasnosti používajú dva spôsoby, jedným je prerušované drvenie v mokrom guľovom mlyne a druhým je drvenie pomocou mlyna na prášok s prúdením vzduchu.
(3) Magnetické oddelenie
Bez ohľadu na to, aká metóda sa používa na drvenie prášku karbidu kremíka na jemný prášok, zvyčajne sa používa mokrá magnetická separácia a mechanická magnetická separácia. Je to preto, že počas mokrej magnetickej separácie nie je žiadny prach, magnetické materiály sú úplne oddelené, produkt po magnetickej separácii obsahuje menej železa a prášok karbidu kremíka odoberaný magnetickými materiálmi je tiež menej.
(4) Separácia vody
Základným princípom metódy separácie vody je použitie rôznych rýchlostí usadzovania častíc karbidu kremíka rôznych priemerov vo vode na vykonanie triedenia podľa veľkosti častíc.
(5) Ultrazvukové vyšetrenie
S rozvojom ultrazvukovej technológie sa široko používa aj pri ultrazvukovom skríningu mikropráškovej technológie, ktorá v podstate dokáže vyriešiť problémy skríningu, ako je silná adsorpcia, ľahká aglomerácia, vysoká statická elektrina, vysoká jemnosť, vysoká hustota a svetelná špecifická hmotnosť. .
(6) Kontrola kvality
Kontrola kvality mikroprášku zahŕňa chemické zloženie, zloženie veľkosti častíc a ďalšie položky. Metódy kontroly a normy kvality nájdete v „Technických podmienkach karbidu kremíka“.
(7) Produkcia brúsneho prachu
Po zoskupení a preosiatí mikroprášku je možné materiálovú hlavu použiť na prípravu brúsneho prášku. Výroba brúsneho prášku môže znížiť množstvo odpadu a rozšíriť produktový reťazec.
Čas odoslania: 13. mája 2024