SiC একক স্ফটিক হলো গ্রুপ IV-IV এর একটি যৌগিক অর্ধপরিবাহী পদার্থ, যা ১:১ স্টোইকিওমেট্রিক অনুপাতে Si এবং C এই দুটি মৌল দ্বারা গঠিত। কাঠিন্যের দিক থেকে এটি হীরার পরেই দ্বিতীয়।
SiC প্রস্তুত করার জন্য সিলিকন অক্সাইডের কার্বন বিজারণ পদ্ধতিটি প্রধানত নিম্নলিখিত রাসায়নিক বিক্রিয়া সূত্রের উপর ভিত্তি করে গঠিত:
সিলিকন অক্সাইডের কার্বন বিজারণের বিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি তুলনামূলকভাবে জটিল, যেখানে বিক্রিয়ার তাপমাত্রা চূড়ান্ত উৎপাদকে সরাসরি প্রভাবিত করে।
সিলিকন কার্বাইড তৈরির প্রক্রিয়ায়, কাঁচামালগুলোকে প্রথমে একটি রেজিস্ট্যান্স ফার্নেসে রাখা হয়। রেজিস্ট্যান্স ফার্নেসটির দুই প্রান্তে প্রান্ত-দেয়াল থাকে, কেন্দ্রে একটি গ্রাফাইট ইলেকট্রোড থাকে এবং ফার্নেস কোর এই দুটি ইলেকট্রোডকে সংযুক্ত করে। ফার্নেস কোরের পরিধিতে প্রথমে বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী কাঁচামালগুলো রাখা হয় এবং তারপর তাপ সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত উপাদানগুলো রাখা হয়। গলন শুরু হলে, রেজিস্ট্যান্স ফার্নেসে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয় এবং তাপমাত্রা ২,৬০০ থেকে ২,৭০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। ফার্নেস কোরের পৃষ্ঠের মাধ্যমে চার্জে বৈদ্যুতিক তাপ শক্তি স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে এটি ধীরে ধীরে উত্তপ্ত হতে থাকে। যখন চার্জের তাপমাত্রা ১,৪৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করে, তখন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে এবং সিলিকন কার্বাইড ও কার্বন মনোক্সাইড গ্যাস উৎপন্ন হয়। গলন প্রক্রিয়া চলতে থাকলে, চার্জের উচ্চ-তাপমাত্রার এলাকা ধীরে ধীরে প্রসারিত হতে থাকে এবং উৎপন্ন সিলিকন কার্বাইডের পরিমাণও বৃদ্ধি পায়। চুল্লিতে ক্রমাগত সিলিকন কার্বাইড তৈরি হয় এবং বাষ্পীভবন ও সঞ্চালনের মাধ্যমে স্ফটিকগুলো ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেয়ে অবশেষে নলাকার স্ফটিকে পরিণত হয়।
২,৬০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি উচ্চ তাপমাত্রার কারণে স্ফটিকের অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের একটি অংশ ক্ষয় হতে শুরু করে। এই ক্ষয়ের ফলে উৎপন্ন সিলিকন মৌলটি চার্জে থাকা কার্বন মৌলের সাথে পুনরায় মিলিত হয়ে নতুন সিলিকন কার্বাইড গঠন করে।
যখন সিলিকন কার্বাইডের (SiC) রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পন্ন হয় এবং চুল্লিটি ঠান্ডা হয়ে যায়, তখন পরবর্তী ধাপ শুরু করা যেতে পারে। প্রথমে, চুল্লির দেয়ালগুলো খুলে ফেলা হয় এবং তারপর চুল্লির ভেতরের কাঁচামালগুলো স্তর অনুযায়ী বাছাই ও শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। নির্বাচিত কাঁচামালগুলোকে চূর্ণ করে আমাদের কাঙ্ক্ষিত দানাদার পদার্থটি পাওয়া যায়। এরপর, কাঁচামালের মধ্যে থাকা অপদ্রব্যগুলো পানি দিয়ে ধোয়া অথবা অ্যাসিড ও ক্ষারীয় দ্রবণ দিয়ে পরিষ্কার করার পাশাপাশি চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ এবং অন্যান্য পদ্ধতির মাধ্যমে দূর করা হয়। পরিষ্কার করা কাঁচামালগুলোকে শুকানোর পর আবার চালনা করতে হয় এবং অবশেষে বিশুদ্ধ সিলিকন কার্বাইড পাউডার পাওয়া যায়। প্রয়োজনে, এই পাউডারগুলোকে প্রকৃত ব্যবহার অনুযায়ী আরও প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে, যেমন—আকৃতি প্রদান বা সূক্ষ্মভাবে গুঁড়ো করে আরও মিহি সিলিকন কার্বাইড পাউডার তৈরি করা।
নির্দিষ্ট পদক্ষেপগুলো নিম্নরূপ:
(1) কাঁচামাল
অপেক্ষাকৃত মোটা দানার সবুজ সিলিকন কার্বাইডকে চূর্ণ করে সবুজ সিলিকন কার্বাইড মাইক্রো পাউডার তৈরি করা হয়। সিলিকন কার্বাইডের রাসায়নিক গঠন ৯৯%-এর বেশি এবং মুক্ত কার্বন ও আয়রন অক্সাইডের পরিমাণ ০.২%-এর কম হওয়া উচিত।
(2) ভাঙা
সিলিকন কার্বাইড বালিকে মিহি গুঁড়োতে পরিণত করার জন্য বর্তমানে চীনে দুটি পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়; একটি হলো সবিরাম ওয়েট বল মিল ক্রাশিং এবং অন্যটি হলো এয়ারফ্লো পাউডার মিল ব্যবহার করে চূর্ণ করা।
(3) চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ
সিলিকন কার্বাইড পাউডারকে মিহি গুঁড়োতে পরিণত করার জন্য যে পদ্ধতিই ব্যবহার করা হোক না কেন, সাধারণত ওয়েট ম্যাগনেটিক সেপারেশন এবং মেকানিক্যাল ম্যাগনেটিক সেপারেশন ব্যবহার করা হয়। এর কারণ হলো, ওয়েট ম্যাগনেটিক সেপারেশনের সময় কোনো ধূলিকণা তৈরি হয় না, চৌম্বকীয় পদার্থগুলো সম্পূর্ণরূপে পৃথক হয়ে যায়, চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের পরের পণ্যে লোহার পরিমাণ কম থাকে এবং চৌম্বকীয় পদার্থ দ্বারা অপসারিত সিলিকন কার্বাইড পাউডারের পরিমাণও কম হয়।
(4) জল পৃথকীকরণ
জল পৃথকীকরণ পদ্ধতির মূল নীতি হলো, জলে বিভিন্ন ব্যাসের সিলিকন কার্বাইড কণার ভিন্ন ভিন্ন অধঃক্ষেপণ গতি ব্যবহার করে কণার আকার অনুযায়ী বাছাই করা।
(5) আল্ট্রাসনিক স্ক্রিনিং
আল্ট্রাসনিক প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, এটি মাইক্রো-পাউডার প্রযুক্তির আল্ট্রাসনিক স্ক্রিনিংয়েও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, যা মূলত শক্তিশালী শোষণ, সহজে জমাট বাঁধা, উচ্চ স্থির বিদ্যুৎ, উচ্চ সূক্ষ্মতা, উচ্চ ঘনত্ব এবং কম আপেক্ষিক গুরুত্বের মতো স্ক্রিনিং সমস্যাগুলো সমাধান করতে পারে।
(6) গুণমান পরিদর্শন
মাইক্রোপাউডারের গুণমান পরিদর্শনের মধ্যে রাসায়নিক গঠন, কণার আকার এবং অন্যান্য বিষয় অন্তর্ভুক্ত। পরিদর্শন পদ্ধতি এবং গুণমানের মানদণ্ডের জন্য, অনুগ্রহ করে “সিলিকন কার্বাইড প্রযুক্তিগত শর্তাবলী” দেখুন।
(7) পেষণ ধূলিকণা উৎপাদন
মাইক্রো পাউডারকে গ্রুপ করে চালনা করার পর, গ্রাইন্ডিং পাউডার প্রস্তুত করার জন্য মেটেরিয়াল হেড ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্রাইন্ডিং পাউডারের উৎপাদন অপচয় কমাতে এবং পণ্য শৃঙ্খলকে প্রসারিত করতে পারে।
পোস্ট করার সময়: ১৩ই মে, ২০২৪