SiC enkristall är ett grupp IV-IV sammansatt halvledarmaterial som består av två element, Si och C, i ett stökiometriskt förhållande av 1:1. Dess hårdhet är näst efter diamant.
Metoden för kolreduktion av kiseloxid för att framställa SiC är huvudsakligen baserad på följande kemiska reaktionsformel:
Reaktionsprocessen för kolreduktion av kiseloxid är relativt komplex, där reaktionstemperaturen direkt påverkar slutprodukten.
Vid beredningsprocessen av kiselkarbid placeras råvarorna först i en motståndsugn. Motståndsugnen består av ändväggar i båda ändar, med en grafitelektrod i mitten, och ugnskärnan förbinder de två elektroderna. På periferin av ugnskärnan placeras först råvarorna som deltar i reaktionen och sedan placeras de material som används för värmekonservering på periferin. När smältningen börjar strömförsörjs motståndsugnen och temperaturen stiger till 2 600 till 2 700 grader Celsius. Elektrisk värmeenergi överförs till laddningen genom ytan av ugnskärnan, vilket gör att den gradvis värms upp. När temperaturen på laddningen överstiger 1450 grader Celsius sker en kemisk reaktion för att generera kiselkarbid och kolmonoxidgas. När smältprocessen fortsätter kommer högtemperaturområdet i laddningen gradvis att expandera, och mängden genererad kiselkarbid kommer också att öka. Kiselkarbid bildas kontinuerligt i ugnen och genom avdunstning och rörelse växer kristallerna gradvis och samlas så småningom till cylindriska kristaller.
En del av kristallens innervägg börjar sönderfalla på grund av den höga temperaturen som överstiger 2 600 grader Celsius. Kiselelementet som produceras genom nedbrytning kommer att rekombinera med kolelementet i laddningen för att bilda ny kiselkarbid.
När den kemiska reaktionen av kiselkarbid (SiC) är klar och ugnen har svalnat kan nästa steg börja. Först demonteras ugnens väggar, och sedan väljs råvarorna i ugnen och graderas lager för lager. De utvalda råvarorna krossas för att få det granulära material vi vill ha. Därefter avlägsnas föroreningar i råvarorna genom vattentvättning eller rengöring med syra- och alkalilösningar, samt magnetisk separation och andra metoder. De rengjorda råvarorna måste torkas och sedan siktas igen, och slutligen kan rent kiselkarbidpulver erhållas. Vid behov kan dessa pulver bearbetas vidare enligt den faktiska användningen, såsom formning eller finmalning, för att producera finare kiselkarbidpulver.
Specifika steg är följande:
(1) Råvaror
Grönt kiselkarbidmikropulver framställs genom att krossa grövre grön kiselkarbid. Den kemiska sammansättningen av kiselkarbid bör vara större än 99 %, och fritt kol och järnoxid bör vara mindre än 0,2 %.
(2) Trasig
För att krossa kiselkarbidsand till fint pulver används för närvarande två metoder i Kina, den ena är den intermittenta våtkulkvarnskrossningen och den andra är krossning med en luftflödespulverkvarn.
(3)Magnetisk separation
Oavsett vilken metod som används för att krossa kiselkarbidpulver till fint pulver, används vanligtvis våtmagnetisk separation och mekanisk magnetisk separation. Detta beror på att det inte finns något damm under våtmagnetisk separation, de magnetiska materialen är helt separerade, produkten efter magnetisk separation innehåller mindre järn och kiselkarbidpulvret som tas bort av de magnetiska materialen är också mindre.
(4) Vattenavskiljning
Grundprincipen för vattenseparationsmetoden är att använda de olika sedimenteringshastigheterna för kiselkarbidpartiklar med olika diametrar i vatten för att utföra partikelstorlekssortering.
(5) Ultraljudsscreening
Med utvecklingen av ultraljudsteknik har den också använts i stor utsträckning vid ultraljudsscreening av mikropulverteknik, vilket i princip kan lösa screeningsproblem som stark adsorption, lätt agglomeration, hög statisk elektricitet, hög finhet, hög densitet och lätt specifik vikt .
(6) Kvalitetsinspektion
Kvalitetskontroll av mikropulver inkluderar kemisk sammansättning, partikelstorlekssammansättning och andra föremål. För inspektionsmetoder och kvalitetsstandarder, se "Tekniska villkor för kiselkarbid."
(7) Produktion av maldamm
Efter att mikropulvret har grupperats och siktats kan materialhuvudet användas för att förbereda malningspulver. Tillverkning av slippulver kan minska avfallet och förlänga produktkedjan.
Posttid: 13 maj 2024