SiC kristal bakarra IV-IV taldeko konposatu erdieroale materiala da, Si eta C bi elementuz osatua, 1:1eko erlazio estekiometrikoan. Bere gogortasuna diamantearen atzetik bigarrena da.
SiC prestatzeko silizio oxidoaren karbono-murrizketa metodoa honako erreakzio kimikoaren formula honetan oinarritzen da batez ere:
Silizio oxidoaren karbono-erredukzioaren erreakzio-prozesua nahiko konplexua da, eta erreakzio-tenperaturak zuzenean eragiten dio azken produktuari.
Silizio karburoa prestatzeko prozesuan, lehengaiak lehenik erresistentzia-labe batean jartzen dira. Erresistentzia-labeak muturreko hormak ditu bi muturretan, erdian grafitozko elektrodo bat duela, eta labearen nukleoak bi elektrodoak lotzen ditu. Labearen nukleoaren periferian, erreakzioan parte hartzen duten lehengaiak jartzen dira lehenik, eta ondoren, beroa mantentzeko erabiltzen diren materialak periferian jartzen dira. Urtzea hasten denean, erresistentzia-labea pizten da eta tenperatura 2.600 eta 2.700 gradu Celsius artean igotzen da. Bero-energia elektrikoa kargara transferitzen da labearen nukleoaren gainazalaren bidez, pixkanaka berotuz. Kargaren tenperatura 1450 gradu Celsius gainditzen duenean, erreakzio kimiko bat gertatzen da silizio karburoa eta karbono monoxido gasa sortzeko. Urtze-prozesua aurrera doan heinean, kargaren tenperatura altuko eremua pixkanaka zabalduko da, eta sortutako silizio karburo kopurua ere handituko da. Silizio karburoa etengabe eratzen da labean, eta lurrunketaren eta mugimenduaren bidez, kristalak pixkanaka hazten dira eta azkenean kristal zilindrikoetan biltzen dira.
Kristalaren barne-hormaren zati bat deskonposatzen hasten da 2.600 gradu Celsius-etik gorako tenperatura altua dela eta. Deskonposizioaren bidez sortutako silizio elementua kargako karbono elementuarekin berriro konbinatuko da silizio karburo berria sortzeko.
Silizio karburoaren (SiC) erreakzio kimikoa amaitu eta labea hoztu denean, hurrengo urratsa has daiteke. Lehenik, labearen paretak desmuntatzen dira, eta ondoren, labeko lehengaiak hautatzen eta geruzaz geruza sailkatzen dira. Hautatutako lehengaiak xehatzen dira nahi dugun material pikortsua lortzeko. Ondoren, lehengaietako ezpurutasunak kentzen dira urarekin garbituz edo azido eta alkali disoluzioekin garbituz, baita bereizketa magnetikoaren eta beste metodo batzuen bidez ere. Garbitutako lehengaiak lehortu eta berriro bahetu behar dira, eta azkenik, silizio karburo hauts purua lor daiteke. Beharrezkoa bada, hauts hauek benetako erabileraren arabera prozesatu daitezke, hala nola moldatzea edo ehotze fina, silizio karburo hauts finagoa ekoizteko.
Urrats zehatzak hauek dira:
(1) Lehengaiak
Silizio karburo berde mikro-hautsa silizio karburo berde lodiagoa xehatuz ekoizten da. Silizio karburoaren konposizio kimikoa % 99 baino handiagoa izan behar da, eta karbono librea eta burdin oxidoa % 0,2 baino txikiagoa izan behar dira.
(2) Hautsita
Silizio karburo harea hauts fin bihurtzeko, bi metodo erabiltzen dira gaur egun Txinan, bata tarteka egindako bola-errota hezea birrintzea da, eta bestea aire-fluxuko hauts-errota bat erabiliz birrintzea.
(3) Bereizketa magnetikoa
Silizio karburo hautsa hauts fin bihurtzeko edozein metodo erabili arren, normalean bereizketa magnetiko hezea eta bereizketa magnetiko mekanikoa erabiltzen dira. Hau horrela da, bereizketa magnetiko hezean hautsik ez dagoelako, material magnetikoak guztiz bereizten direlako, bereizketa magnetikoaren ondoren produktuak burdin gutxiago duelako, eta material magnetikoek eramaten duten silizio karburo hautsa ere gutxiago delako.
(4) Uraren bereizketa
Ura bereizteko metodoaren oinarrizko printzipioa diametro desberdineko silizio karburo partikulen uretan finkatze-abiadura desberdinak erabiltzea da, partikulen tamainaren arabera sailkatzeko.
(5) Ultrasoinuen bidezko baheketa
Ultrasoinuen teknologiaren garapenarekin, mikro-hauts teknologiaren ultrasoinuen baheketan ere asko erabili da, eta funtsean baheketa arazoak konpondu ditzake, hala nola adsorzio sendoa, aglomerazio erraza, elektrizitate estatiko handia, fintasun handia, dentsitate handia eta grabitate espezifiko arina.
(6) Kalitate ikuskapena
Mikrohautsaren kalitatearen ikuskapenak konposizio kimikoa, partikulen tamainaren konposizioa eta beste elementu batzuk barne hartzen ditu. Ikuskapen-metodoei eta kalitate-arauei buruzko informazioa lortzeko, jo ezazu "Silizio Karburoaren Baldintza Teknikoetara".
(7) Ehotzeko hautsaren ekoizpena
Mikro-hautsa multzokatu eta bahetu ondoren, material-burua erabil daiteke ehotzeko hautsa prestatzeko. Ehotzeko hautsa ekoizteak hondakinak murriztu eta produktu-katea luzatu dezake.
Argitaratze data: 2024ko maiatzaren 13a