SiC మైక్రో పౌడర్ ఎలా తయారు చేయబడింది?

SiC సింగిల్ క్రిస్టల్ అనేది 1:1 స్టోయికియోమెట్రిక్ నిష్పత్తిలో Si మరియు C అనే రెండు మూలకాలతో కూడిన గ్రూప్ IV-IV సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థం. దీని కాఠిన్యం వజ్రం తర్వాత రెండవది.

SiCని సిద్ధం చేయడానికి సిలికాన్ ఆక్సైడ్ పద్ధతి యొక్క కార్బన్ తగ్గింపు ప్రధానంగా క్రింది రసాయన ప్రతిచర్య సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది:

సిలికాన్ ఆక్సైడ్ యొక్క కార్బన్ తగ్గింపు యొక్క ప్రతిచర్య ప్రక్రియ సాపేక్షంగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, దీనిలో ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత నేరుగా తుది ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ తయారీ ప్రక్రియలో, ముడి పదార్ధాలు మొదట నిరోధక కొలిమిలో ఉంచబడతాయి. రెసిస్టెన్స్ ఫర్నేస్ రెండు చివరల ముగింపు గోడలను కలిగి ఉంటుంది, మధ్యలో గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉంటుంది మరియు ఫర్నేస్ కోర్ రెండు ఎలక్ట్రోడ్లను కలుపుతుంది. ఫర్నేస్ కోర్ యొక్క అంచున, ప్రతిచర్యలో పాల్గొనే ముడి పదార్థాలు మొదట ఉంచబడతాయి, ఆపై ఉష్ణ సంరక్షణ కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలు అంచున ఉంచబడతాయి. కరిగించడం ప్రారంభమైనప్పుడు, ప్రతిఘటన కొలిమికి శక్తినిస్తుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 2,600 నుండి 2,700 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు పెరుగుతుంది. ఎలెక్ట్రిక్ హీట్ ఎనర్జీ ఫర్నేస్ కోర్ యొక్క ఉపరితలం ద్వారా ఛార్జ్కి బదిలీ చేయబడుతుంది, దీని వలన అది క్రమంగా వేడి చేయబడుతుంది. ఛార్జ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత 1450 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, సిలికాన్ కార్బైడ్ మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ వాయువును ఉత్పత్తి చేయడానికి రసాయన ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. కరిగించే ప్రక్రియ కొనసాగుతున్నందున, ఛార్జ్‌లోని అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం క్రమంగా విస్తరిస్తుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం కూడా పెరుగుతుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ నిరంతరం కొలిమిలో ఏర్పడుతుంది మరియు బాష్పీభవనం మరియు కదలిక ద్వారా, స్ఫటికాలు క్రమంగా పెరుగుతాయి మరియు చివరికి స్థూపాకార స్ఫటికాలుగా సేకరిస్తాయి.

2,600 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత కారణంగా క్రిస్టల్ లోపలి గోడలో కొంత భాగం కుళ్ళిపోవడం ప్రారంభమవుతుంది. కుళ్ళిపోవడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ మూలకం కొత్త సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఏర్పరచడానికి ఛార్జ్‌లోని కార్బన్ మూలకంతో మళ్లీ కలిసిపోతుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) యొక్క రసాయన చర్య పూర్తయినప్పుడు మరియు కొలిమి చల్లబడినప్పుడు, తదుపరి దశ ప్రారంభమవుతుంది. మొదట, కొలిమి యొక్క గోడలు కూల్చివేయబడతాయి, ఆపై కొలిమిలోని ముడి పదార్థాలు ఎంపిక చేయబడతాయి మరియు పొరల వారీగా వర్గీకరించబడతాయి. ఎంచుకున్న ముడి పదార్థాలు మనకు కావలసిన కణిక పదార్థాన్ని పొందడానికి చూర్ణం చేయబడతాయి. తరువాత, ముడి పదార్ధాలలోని మలినాలను యాసిడ్ మరియు ఆల్కలీ సొల్యూషన్స్, అలాగే అయస్కాంత విభజన మరియు ఇతర పద్ధతులతో నీటిని కడగడం లేదా శుభ్రపరచడం ద్వారా తొలగించబడతాయి. క్లీన్ చేసిన ముడి పదార్థాలను ఎండబెట్టి, ఆపై మళ్లీ స్క్రీనింగ్ చేయాలి, చివరకు స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను పొందవచ్చు. అవసరమైతే, ఈ పౌడర్‌లను చక్కటి సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఆకృతి చేయడం లేదా చక్కగా గ్రౌండింగ్ చేయడం వంటి వాస్తవ ఉపయోగం ప్రకారం మరింత ప్రాసెస్ చేయవచ్చు.

నిర్దిష్ట దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

(1) ముడి పదార్థాలు

ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రో పౌడర్ ముతక ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను చూర్ణం చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క రసాయన కూర్పు 99% కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు ఉచిత కార్బన్ మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్ 0.2% కంటే తక్కువగా ఉండాలి.

(2) విరిగిన

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇసుకను ఫైన్ పౌడర్‌గా చూర్ణం చేయడానికి, ప్రస్తుతం చైనాలో రెండు పద్ధతులు ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఒకటి అడపాదడపా వెట్ బాల్ మిల్లును చూర్ణం చేయడం మరియు మరొకటి ఎయిర్‌ఫ్లో పౌడర్ మిల్లును ఉపయోగించి అణిచివేయడం.

(3) అయస్కాంత విభజన

సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను మెత్తటి పొడిగా చేయడానికి ఏ పద్ధతిని ఉపయోగించినప్పటికీ, తడి అయస్కాంత విభజన మరియు యాంత్రిక అయస్కాంత విభజన సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. ఎందుకంటే తడి అయస్కాంత విభజన సమయంలో దుమ్ము ఉండదు, అయస్కాంత పదార్థాలు పూర్తిగా వేరు చేయబడతాయి, అయస్కాంత విభజన తర్వాత ఉత్పత్తిలో తక్కువ ఇనుము ఉంటుంది మరియు అయస్కాంత పదార్థాల ద్వారా తీసివేసిన సిలికాన్ కార్బైడ్ పొడి కూడా తక్కువగా ఉంటుంది.

(4) నీటి విభజన

కణ పరిమాణాన్ని క్రమబద్ధీకరించడానికి నీటిలో వేర్వేరు వ్యాసాల సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాల యొక్క వివిధ స్థిరీకరణ వేగాన్ని ఉపయోగించడం నీటి విభజన పద్ధతి యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం.

(5) అల్ట్రాసోనిక్ స్క్రీనింగ్

అల్ట్రాసోనిక్ సాంకేతికత అభివృద్ధితో, ఇది మైక్రో-పౌడర్ టెక్నాలజీ యొక్క అల్ట్రాసోనిక్ స్క్రీనింగ్‌లో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది, ఇది ప్రాథమికంగా బలమైన శోషణ, సులభమైన సంకలనం, అధిక స్థిర విద్యుత్, అధిక సూక్ష్మత, అధిక సాంద్రత మరియు తేలికపాటి నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ వంటి స్క్రీనింగ్ సమస్యలను పరిష్కరించగలదు. .

(6) నాణ్యత తనిఖీ

మైక్రోపౌడర్ నాణ్యత తనిఖీలో రసాయన కూర్పు, కణ పరిమాణం కూర్పు మరియు ఇతర అంశాలు ఉంటాయి. తనిఖీ పద్ధతులు మరియు నాణ్యతా ప్రమాణాల కోసం, దయచేసి “సిలికాన్ కార్బైడ్ సాంకేతిక పరిస్థితులు” చూడండి.

(7) గ్రౌండింగ్ దుమ్ము ఉత్పత్తి

మైక్రో పౌడర్‌ని సమూహం చేసి, స్క్రీనింగ్ చేసిన తర్వాత, గ్రౌండింగ్ పౌడర్‌ని సిద్ధం చేయడానికి మెటీరియల్ హెడ్‌ని ఉపయోగించవచ్చు. గ్రౌండింగ్ పౌడర్ ఉత్పత్తి వ్యర్థాలను తగ్గిస్తుంది మరియు ఉత్పత్తి గొలుసును విస్తరించవచ్చు.