ผลึกเดี่ยว SiC เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ผสมกลุ่ม IV-IV ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 ชนิดคือ Si และ C ในอัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์ 1:1ความแข็งของมันเป็นอันดับสองรองจากเพชรเท่านั้น
การลดคาร์บอนของวิธีซิลิคอนออกไซด์ในการเตรียม SiC จะขึ้นอยู่กับสูตรปฏิกิริยาทางเคมีต่อไปนี้เป็นหลัก:
กระบวนการทำปฏิกิริยาของการลดคาร์บอนของซิลิคอนออกไซด์ค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งอุณหภูมิของปฏิกิริยาส่งผลโดยตรงต่อผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ในกระบวนการเตรียมซิลิกอนคาร์ไบด์ วัตถุดิบจะถูกใส่ในเตาต้านทานก่อนเตาต้านทานประกอบด้วยผนังปลายทั้งสองข้าง โดยมีอิเล็กโทรดกราไฟท์อยู่ตรงกลาง และแกนเตาหลอมเชื่อมต่ออิเล็กโทรดทั้งสองที่บริเวณรอบนอกของแกนเตาหลอม วัตถุดิบที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาจะถูกวางก่อน จากนั้นจึงวางวัสดุที่ใช้สำหรับการเก็บรักษาความร้อนที่บริเวณรอบนอกเมื่อเริ่มการถลุง เตาต้านทานจะถูกกระตุ้นและอุณหภูมิจะสูงขึ้นถึง 2,600 ถึง 2,700 องศาเซลเซียสพลังงานความร้อนไฟฟ้าจะถูกถ่ายโอนไปยังประจุผ่านพื้นผิวของแกนเตา ทำให้ค่อยๆ ถูกทำให้ร้อนขึ้นเมื่ออุณหภูมิของประจุเกิน 1,450 องศาเซลเซียส จะเกิดปฏิกิริยาเคมีเพื่อผลิตก๊าซซิลิคอนคาร์ไบด์และก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ในขณะที่กระบวนการถลุงดำเนินต่อไป พื้นที่อุณหภูมิสูงในประจุจะค่อยๆ ขยายตัว และปริมาณซิลิคอนคาร์ไบด์ที่สร้างขึ้นก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันซิลิคอนคาร์ไบด์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในเตาเผา และผ่านการระเหยและการเคลื่อนตัว ผลึกจะค่อยๆ เติบโตและรวมตัวกันเป็นผลึกทรงกระบอกในที่สุด
ผนังด้านในส่วนหนึ่งของคริสตัลเริ่มสลายตัวเนื่องจากอุณหภูมิสูงเกิน 2,600 องศาเซลเซียสองค์ประกอบซิลิกอนที่เกิดจากการสลายตัวจะรวมตัวกับองค์ประกอบคาร์บอนในประจุเพื่อสร้างซิลิคอนคาร์ไบด์ใหม่
เมื่อปฏิกิริยาเคมีของซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เสร็จสมบูรณ์และเตาเผาเย็นลงแล้ว ขั้นตอนต่อไปก็สามารถเริ่มต้นได้ขั้นแรก ผนังของเตาเผาจะถูกรื้อออก จากนั้นจึงเลือกวัตถุดิบในเตาเผาและคัดเกรดทีละชั้นวัตถุดิบที่เลือกจะถูกบดเพื่อให้ได้วัสดุที่เป็นเม็ดตามที่เราต้องการถัดไป สิ่งเจือปนในวัตถุดิบจะถูกกำจัดออกโดยการล้างน้ำหรือทำความสะอาดด้วยสารละลายกรดและด่าง รวมถึงการแยกด้วยแม่เหล็กและวิธีการอื่นๆวัตถุดิบที่ทำความสะอาดจะต้องทำให้แห้งแล้วคัดกรองอีกครั้ง และในที่สุดก็จะได้ผงซิลิกอนคาร์ไบด์บริสุทธิ์หากจำเป็น ผงเหล่านี้สามารถนำไปแปรรูปเพิ่มเติมตามการใช้งานจริง เช่น การขึ้นรูปหรือการเจียรแบบละเอียด เพื่อผลิตผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ละเอียดยิ่งขึ้น
ขั้นตอนเฉพาะมีดังนี้:
(1) วัตถุดิบ
ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวผลิตโดยการบดซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวที่หยาบกว่าองค์ประกอบทางเคมีของซิลิคอนคาร์ไบด์ควรมากกว่า 99% และคาร์บอนอิสระและเหล็กออกไซด์ควรน้อยกว่า 0.2%
(2) หัก
ในการบดทรายซิลิกอนคาร์ไบด์ให้เป็นผงละเอียด ปัจจุบันมีการใช้สองวิธีในประเทศจีน วิธีแรกคือการบดโรงสีลูกบอลเปียกเป็นระยะ และอีกวิธีหนึ่งคือการบดโดยใช้โรงสีผงแบบไหลเวียนของอากาศ
(3) การแยกแม่เหล็ก
ไม่ว่าจะใช้วิธีการใดในการบดผงซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นผงละเอียด มักจะใช้การแยกแม่เหล็กแบบเปียกและการแยกแม่เหล็กเชิงกลเนื่องจากไม่มีฝุ่นในระหว่างการแยกแม่เหล็กแบบเปียก วัสดุแม่เหล็กจะถูกแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง ผลิตภัณฑ์หลังจากการแยกด้วยแม่เหล็กจะมีธาตุเหล็กน้อยลง และผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่วัสดุแม่เหล็กถูกดึงออกไปก็น้อยลงเช่นกัน
(4) การแยกน้ำ
หลักการพื้นฐานของวิธีการแยกน้ำคือการใช้ความเร็วการตกตะกอนที่แตกต่างกันของอนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันในน้ำเพื่อทำการคัดแยกขนาดอนุภาค
(5) การคัดกรองด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอัลตราโซนิก ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการคัดกรองอัลตราโซนิกของเทคโนโลยีผงไมโคร ซึ่งโดยทั่วไปสามารถแก้ปัญหาการคัดกรองเช่นการดูดซับที่แข็งแกร่ง การรวมตัวกันง่าย ไฟฟ้าสถิตสูง ความละเอียดสูง ความหนาแน่นสูง และความถ่วงจำเพาะของแสง .
(6) การตรวจสอบคุณภาพ
การตรวจสอบคุณภาพผงไมโครรวมถึงองค์ประกอบทางเคมี องค์ประกอบขนาดอนุภาค และรายการอื่นๆสำหรับวิธีการตรวจสอบและมาตรฐานคุณภาพ โปรดดูที่ "เงื่อนไขทางเทคนิคของซิลิคอนคาร์ไบด์"
(7) การผลิตฝุ่นบด
หลังจากจัดกลุ่มและคัดกรองผงขนาดเล็กแล้ว หัววัสดุก็สามารถนำมาใช้ในการเตรียมผงบดได้การผลิตผงบดสามารถลดของเสียและขยายห่วงโซ่ผลิตภัณฑ์ได้
เวลาโพสต์: 13 พฤษภาคม 2024