El monocristal de SiC es un material semiconductor compuesto del Grupo IV-IV, compuesto por dos elementos, Si y C, en una proporción estequiométrica de 1:1. Su dureza es solo superada por la del diamante.
El método de reducción de carbono del óxido de silicio para preparar SiC se basa principalmente en la siguiente fórmula de reacción química:
El proceso de reacción de reducción de carbono del óxido de silicio es relativamente complejo, en el que la temperatura de reacción afecta directamente al producto final.
En el proceso de preparación del carburo de silicio, las materias primas se introducen primero en un horno de resistencia. Este horno consta de paredes en ambos extremos, con un electrodo de grafito en el centro, y el núcleo del horno conecta ambos electrodos. En la periferia del núcleo del horno se colocan primero las materias primas que participan en la reacción, y luego los materiales utilizados para la conservación del calor. Al comenzar la fundición, se activa el horno de resistencia y la temperatura se eleva a entre 2600 y 2700 grados Celsius. La energía térmica eléctrica se transfiere a la carga a través de la superficie del núcleo del horno, provocando su calentamiento gradual. Cuando la temperatura de la carga supera los 1450 grados Celsius, se produce una reacción química que genera carburo de silicio y monóxido de carbono. A medida que continúa el proceso de fundición, la zona de alta temperatura de la carga se expande gradualmente y la cantidad de carburo de silicio generada también aumenta. El carburo de silicio se forma continuamente en el horno y, a través de la evaporación y el movimiento, los cristales crecen gradualmente y finalmente se agrupan en cristales cilíndricos.
Parte de la pared interna del cristal comienza a descomponerse debido a la alta temperatura, que supera los 2600 grados Celsius. El silicio producido por la descomposición se recombinará con el carbono de la carga para formar nuevo carburo de silicio.
Una vez completada la reacción química del carburo de silicio (SiC) y enfriado el horno, se puede dar el siguiente paso. Primero, se desmontan las paredes del horno y, a continuación, se seleccionan y clasifican las materias primas capa por capa. Estas materias primas se trituran para obtener el material granular deseado. A continuación, se eliminan las impurezas mediante lavado con agua o con soluciones ácidas y alcalinas, separación magnética y otros métodos. Una vez limpias, las materias primas se secan y se tamizan de nuevo, obteniendo así polvo de carburo de silicio puro. Si es necesario, estos polvos pueden procesarse según su uso, como el moldeado o la molienda fina, para obtener un polvo de carburo de silicio más fino.
Los pasos específicos son los siguientes:
(1) Materias primas
El micropolvo de carburo de silicio verde se produce triturando carburo de silicio verde más grueso. La composición química del carburo de silicio debe ser superior al 99 %, y el carbono libre y el óxido de hierro deben ser inferiores al 0,2 %.
(2)Roto
Para triturar arena de carburo de silicio en polvo fino, actualmente se utilizan dos métodos en China: uno es la trituración intermitente con molino de bolas húmedo y el otro es la trituración utilizando un molino de polvo con flujo de aire.
(3)Separación magnética
Independientemente del método utilizado para triturar el polvo de carburo de silicio y convertirlo en polvo fino, generalmente se emplean la separación magnética húmeda y la separación magnética mecánica. Esto se debe a que durante la separación magnética húmeda no se genera polvo, los materiales magnéticos se separan completamente, el producto resultante contiene menos hierro y el polvo de carburo de silicio absorbido por los materiales magnéticos también es menor.
(4)Separación de agua
El principio básico del método de separación de agua es utilizar las diferentes velocidades de sedimentación de partículas de carburo de silicio de diferentes diámetros en agua para realizar la clasificación del tamaño de partículas.
(5) Detección ultrasónica
Con el desarrollo de la tecnología ultrasónica, también se ha utilizado ampliamente en la detección ultrasónica de tecnología de micropolvos, que básicamente puede resolver problemas de detección como fuerte adsorción, fácil aglomeración, alta electricidad estática, alta finura, alta densidad y gravedad específica ligera.
(6) Inspección de calidad
La inspección de calidad del micropolvo incluye la composición química, la composición granulométrica y otros aspectos. Para conocer los métodos de inspección y los estándares de calidad, consulte las "Condiciones Técnicas del Carburo de Silicio".
(7) Producción de polvo de molienda
Tras agrupar y cribar el micropolvo, el cabezal de material puede utilizarse para preparar polvo de molienda. La producción de polvo de molienda reduce los residuos y amplía la cadena de producción.
Hora de publicación: 13 de mayo de 2024