SiC tək kristalı, 1:1 stexiometrik nisbətdə iki elementdən, Si və C-dən ibarət IV-IV qrup birləşməli yarımkeçirici materialdır. Sərtliyi yalnız almazdan sonra ikinci yerdədir.
SiC hazırlamaq üçün silikon oksidinin karbon reduksiyası üsulu əsasən aşağıdakı kimyəvi reaksiya formuluna əsaslanır:
Silikon oksidinin karbon reduksiyası reaksiya prosesi nisbətən mürəkkəbdir və reaksiya temperaturu son məhsula birbaşa təsir göstərir.
Silisium karbidin hazırlanması prosesində xammal əvvəlcə müqavimət sobasına yerləşdirilir. Müqavimət sobası hər iki ucunda qrafit elektrod olan son divarlardan ibarətdir və sobanın nüvəsi iki elektrodu birləşdirir. Sobanın nüvəsinin periferiyasında əvvəlcə reaksiyada iştirak edən xammallar yerləşdirilir, sonra isə istiliyin qorunması üçün istifadə olunan materiallar periferiyaya yerləşdirilir. Əritmə başlayanda müqavimət sobası işə salınır və temperatur 2600-2700 dərəcə Selsiyə qədər yüksəlir. Elektrik istilik enerjisi sobanın nüvəsinin səthindən yükə ötürülür və bu da onun tədricən qızmasına səbəb olur. Şarjın temperaturu 1450 dərəcə Selsiyə çatdıqda, silisium karbid və karbonmonoksit qazı əmələ gətirmək üçün kimyəvi reaksiya baş verir. Əritmə prosesi davam etdikcə, yükdəki yüksək temperatur sahəsi tədricən genişlənəcək və əmələ gələn silisium karbidin miqdarı da artacaq. Silisium karbid sobada davamlı olaraq əmələ gəlir və buxarlanma və hərəkət yolu ilə kristallar tədricən böyüyür və nəticədə silindrik kristallara toplanır.
Kristalın daxili divarının bir hissəsi 2600 dərəcədən yuxarı yüksək temperatur səbəbindən parçalanmağa başlayır. Parçalanma nəticəsində əmələ gələn silikon elementi yükdəki karbon elementi ilə yenidən birləşərək yeni silikon karbid əmələ gətirir.
Silisium karbidin (SiC) kimyəvi reaksiyası başa çatdıqda və soba soyuduqda, növbəti addım başlaya bilər. Əvvəlcə sobanın divarları sökülür, sonra sobadakı xammallar seçilir və təbəqə-təbəqə təsnif edilir. Seçilmiş xammallar istədiyimiz dənəvər materialı əldə etmək üçün əzilir. Daha sonra xammaldakı çirklər su ilə yuyulur və ya turşu və qələvi məhlulları ilə təmizlənir, eləcə də maqnit ayrılması və digər üsullarla təmizlənir. Təmizlənmiş xammallar qurudulmalı və sonra yenidən emal olunmalı və nəhayət təmiz silisium karbid tozu əldə edilə bilər. Lazım gələrsə, bu tozlar daha incə silisium karbid tozu istehsal etmək üçün faktiki istifadəyə uyğun olaraq, məsələn, formalaşdırma və ya incə üyüdülmə kimi əlavə emal edilə bilər.
Xüsusi addımlar aşağıdakılardır:
(1) Xammal
Yaşıl silikon karbid mikro tozu daha iri yaşıl silikon karbidi əzməklə istehsal olunur. Silikon karbidin kimyəvi tərkibi 99%-dən çox, sərbəst karbon və dəmir oksidi isə 0,2%-dən az olmalıdır.
(2)Sınıq
Silikon karbid qumunu incə toza çevirmək üçün hazırda Çində iki üsul istifadə olunur: biri aralıqlı yaş top dəyirmanı ilə əzmə, digəri isə hava axını toz dəyirmanı ilə əzmə.
(3) Maqnit ayırma
Silisium karbid tozunu incə toza çevirmək üçün hansı üsuldan istifadə olunmasından asılı olmayaraq, adətən yaş maqnit ayırma və mexaniki maqnit ayırma üsullarından istifadə olunur. Bunun səbəbi, yaş maqnit ayırma zamanı tozun olmaması, maqnit materialların tamamilə ayrılması, maqnit ayırmasından sonra məhsulun daha az dəmir ehtiva etməsi və maqnit materialları tərəfindən götürülən silisium karbid tozunun da az olmasıdır.
(4) Suyun ayrılması
Suyun ayrılması metodunun əsas prinsipi, hissəcik ölçüsünə görə çeşidləmə aparmaq üçün müxtəlif diametrli silikon karbid hissəciklərinin suda müxtəlif çökmə sürətlərindən istifadə etməkdir.
(5) Ultrasəs müayinəsi
Ultrasəs texnologiyasının inkişafı ilə yanaşı, güclü adsorbsiya, asan aqlomerasiya, yüksək statik elektrik, yüksək incəlik, yüksək sıxlıq və işığın xüsusi çəkisi kimi seçim problemlərini həll edə bilən mikro-toz texnologiyasının ultrasəs müayinəsində də geniş istifadə edilmişdir.
(6) Keyfiyyət yoxlaması
Mikrotozun keyfiyyət yoxlamasına kimyəvi tərkib, hissəcik ölçüsü tərkibi və digər maddələr daxildir. Yoxlama metodları və keyfiyyət standartları üçün xahiş edirik "Silikon Karbid Texniki Şərtləri"nə baxın.
(7) Üyüdücü toz istehsalı
Mikro toz qruplaşdırıldıqdan və yoxlanıldıqdan sonra, material başlığı üyütmə tozunu hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Üyütmə tozunun istehsalı tullantıları azalda və məhsul zəncirini uzada bilər.
Yayımlanma vaxtı: 13 may 2024