Монокристал SiC је полупроводнички материјал групе IV-IV састављен од два елемента, Si и C, у стехиометријском односу 1:1. Његова тврдоћа је друга одмах после дијаманта.
Метода редукције угљеника силицијум оксидом за припрему SiC углавном се заснива на следећој хемијској реакционој формули:
Реакциони процес редукције силицијум оксида угљеником је релативно сложен, у којем температура реакције директно утиче на коначни производ.
У процесу припреме силицијум карбида, сировине се прво стављају у отпорну пећ. Отпорна пећ се састоји од завршних зидова на оба краја, са графитном електродом у центру, а језгро пећи повезује две електроде. На периферији језгра пећи прво се стављају сировине које учествују у реакцији, а затим се на периферију стављају материјали који се користе за очување топлоте. Када топљење почне, отпорна пећ се напаја и температура расте на 2.600 до 2.700 степени Целзијуса. Електрична топлотна енергија се преноси на уситни материјал кроз површину језгра пећи, узрокујући његово постепено загревање. Када температура уситни материјала пређе 1450 степени Целзијуса, долази до хемијске реакције која ствара силицијум карбид и угљен-моноксид. Како се процес топљења наставља, подручје високе температуре у уситни материјалу ће се постепено ширити, а количина произведеног силицијум карбида ће се такође повећавати. Силицијум карбид се континуирано формира у пећи, а испаравањем и кретањем, кристали постепено расту и на крају се скупљају у цилиндричне кристале.
Део унутрашњег зида кристала почиње да се распада због високе температуре која прелази 2.600 степени Целзијуса. Силицијумски елемент произведен распадањем ће се рекомбиновати са угљеничним елементом у пуњењу и формирати нови силицијум карбид.
Када се хемијска реакција силицијум карбида (SiC) заврши и пећ се охлади, може почети следећи корак. Прво се демонтирају зидови пећи, а затим се сировине у пећи бирају и градирају слој по слој. Одабране сировине се дробе да би се добио жељени гранулирани материјал. Затим се нечистоће у сировинама уклањају прањем водом или чишћењем растворима киселина и алкалија, као и магнетном сепарацијом и другим методама. Очишћене сировине треба осушити, а затим поново просејати, и на крају се може добити чисти прах силицијум карбида. Ако је потребно, ови прахови се могу даље обрађивати у складу са стварном употребом, као што је обликовање или фино млевење, да би се добио финији прах силицијум карбида.
Конкретни кораци су следећи:
(1) Сировине
Зелени микро прах силицијум карбида се производи дробљењем крупнијег зеленог силицијум карбида. Хемијски састав силицијум карбида треба да буде већи од 99%, а слободни угљеник и оксид гвожђа треба да буду мањи од 0,2%.
(2) Сломљено
За дробљење силицијум карбидног песка у фини прах, у Кини се тренутно користе две методе, једна је повремено дробљење у влажном млину са куглицама, а друга је дробљење помоћу млина за прах са протоком ваздуха.
(3) Магнетно одвајање
Без обзира на то која се метода користи за дробљење праха силицијум карбида у фини прах, обично се користе мокро магнетно одвајање и механичко магнетно одвајање. То је зато што током мокрог магнетног одвајања нема прашине, магнетни материјали су потпуно одвојени, производ након магнетног одвајања садржи мање гвожђа, а и прах силицијум карбида који магнетни материјали односе је мањи.
(4) Одвајање воде
Основни принцип методе сепарације воде је коришћење различитих брзина таложења честица силицијум карбида различитих пречника у води за сортирање по величини честица.
(5) Ултразвучни скрининг
Са развојем ултразвучне технологије, она се такође широко користи у ултразвучном скринингу микро-прашкасте технологије, која у основи може решити проблеме скрининга као што су јака адсорпција, лака агломерација, висок статички електрицитет, висока финоћа, висока густина и мала специфична тежина.
(6) Инспекција квалитета
Контрола квалитета микропраха обухвата хемијски састав, величину честица и друге ставке. За методе контроле и стандарде квалитета, погледајте „Техничке услове за силицијум карбид“.
(7) Производња прашине од брушења
Након што се микро прах групише и просеја, глава материјала се може користити за припрему праха за млевење. Производња праха за млевење може смањити отпад и продужити ланац производа.
Време објаве: 13. мај 2024.