Monokristal SiC je sestavljeni polprevodniški material skupine IV-IV, sestavljen iz dveh elementov, Si in C, v stehiometričnem razmerju 1:1. Njegova trdota je takoj za diamantom.
Metoda redukcije ogljika iz silicijevega oksida za pripravo SiC v glavnem temelji na naslednji formuli kemijske reakcije:
Reakcijski proces redukcije ogljika silicijevega oksida je relativno zapleten, pri katerem reakcijska temperatura neposredno vpliva na končni produkt.
V procesu priprave silicijevega karbida se surovine najprej postavijo v uporovno peč. Uporovna peč je sestavljena iz končnih sten na obeh koncih, z grafitno elektrodo v sredini, jedro peči pa povezuje obe elektrodi. Na obrobju jedra peči se najprej namestijo surovine, ki sodelujejo pri reakciji, nato pa se na obrobju namestijo materiali, ki se uporabljajo za ohranjanje toplote. Ko se začne taljenje, se uporovna peč vklopi in temperatura se dvigne na 2600 do 2700 stopinj Celzija. Električna toplotna energija se prenaša na polnitev skozi površino jedra peči, zaradi česar se ta postopoma segreva. Ko temperatura naboja preseže 1450 stopinj Celzija, pride do kemične reakcije, pri kateri nastaneta silicijev karbid in ogljikov monoksid. Ko se postopek taljenja nadaljuje, se bo območje visoke temperature v polnitvi postopoma razširilo, povečala pa se bo tudi količina ustvarjenega silicijevega karbida. Silicijev karbid nenehno nastaja v peči, z izhlapevanjem in gibanjem pa kristali postopoma rastejo in se na koncu zberejo v valjaste kristale.
Del notranje stene kristala začne razpadati zaradi visoke temperature, ki presega 2600 stopinj Celzija. Silicijev element, ki nastane z razgradnjo, se bo rekombiniral z ogljikovim elementom v naboju in tvoril nov silicijev karbid.
Ko je kemijska reakcija silicijevega karbida (SiC) končana in se peč ohladi, se lahko začne naslednji korak. Najprej se razstavijo stene peči, nato pa se surovine v peči izberejo in razvrstijo plast za plastjo. Izbrane surovine zdrobimo, da dobimo zrnat material, ki ga želimo. Nato se nečistoče v surovinah odstranijo z vodnim pranjem ali čiščenjem s kislinskimi in alkalnimi raztopinami, pa tudi z magnetno separacijo in drugimi metodami. Očiščene surovine je treba posušiti in nato ponovno presejati, na koncu pa je mogoče dobiti čisti prah silicijevega karbida. Po potrebi je mogoče te praške nadalje obdelati glede na dejansko uporabo, kot je oblikovanje ali fino mletje, da se proizvede finejši prah silicijevega karbida.
Posebni koraki so naslednji:
(1) Surovine
Zeleni mikro prah silicijevega karbida se proizvaja z drobljenjem grobejšega zelenega silicijevega karbida. Kemična sestava silicijevega karbida mora biti večja od 99 %, prosti ogljikov in železov oksid pa manj kot 0,2 %.
(2) Zlomljeno
Za drobljenje peska iz silicijevega karbida v fin prah se na Kitajskem trenutno uporabljata dve metodi, ena je občasno mokro drobljenje v krogličnem mlinu, druga pa je drobljenje z mlinom za prah z zračnim tokom.
(3) Magnetna ločitev
Ne glede na to, katera metoda se uporablja za drobljenje prahu silicijevega karbida v fin prah, se običajno uporabljata mokra magnetna separacija in mehanska magnetna separacija. To je zato, ker med mokrim magnetnim ločevanjem ni prahu, magnetni materiali so popolnoma ločeni, izdelek po magnetnem ločevanju vsebuje manj železa, prahu silicijevega karbida, ki ga odnesejo magnetni materiali, pa je tudi manj.
(4) Ločevanje vode
Osnovno načelo metode ločevanja vode je uporaba različnih hitrosti usedanja delcev silicijevega karbida različnih premerov v vodi za razvrščanje delcev po velikosti.
(5) Ultrazvočni pregled
Z razvojem ultrazvočne tehnologije se pogosto uporablja tudi pri ultrazvočnem presejanju tehnologije mikropraškov, ki lahko v bistvu reši probleme presejanja, kot so močna adsorpcija, enostavno aglomeracija, visoka statična elektrika, visoka finost, visoka gostota in lahka specifična teža .
(6) Pregled kakovosti
Pregled kakovosti mikroprahov vključuje kemično sestavo, sestavo velikosti delcev in druge elemente. Za inšpekcijske metode in standarde kakovosti glejte »Tehnični pogoji za silicijev karbid«.
(7) Nastajanje brusilnega prahu
Ko je mikroprah združen in presejan, se lahko glava materiala uporabi za pripravo brusnega praška. Proizvodnja brusilnega prahu lahko zmanjša količino odpadkov in razširi proizvodno verigo.
Čas objave: 13. maj 2024