Sintéiriú imoibrithe
An imoibriú sintéiritheceirmeach sileacain charbaidÁirítear leis an bpróiseas táirgthe dlúthú ceirmeach, dlúthú gníomhaire insíothlaithe flosc shintéirithe, ullmhú táirgí ceirmeacha shintéirithe imoibrithe, ullmhú ceirmeach adhmaid sileacain charbíde agus céimeanna eile.
Sóicéad sileacain charbíde sintéirithe imoibrithe
Ar dtús, 80-90% de phúdar ceirmeach (comhdhéanta de phúdar amháin nó dhó depúdar sileacain charbaídeagus púdar cairbíde bóróin), measctar 3-15% de phúdar foinse carbóin (comhdhéanta de cheann amháin nó dhó de charbón dubh agus roisín feanólach) agus 5-15% de ghníomhaire múnlaithe (roisín feanólach, poileitiléin glycol, ceallalós hiodrocsaimeitile nó paraifín) go cothrom ag baint úsáide as muileann liathróide chun púdar measctha a fháil, a thriomaítear le spraeáil agus a ghráinnítear, agus ansin brúitear i múnla chun dlúthdhiosca ceirmeach a fháil le cruthanna sonracha éagsúla.
Ar an dara dul síos, measctar púdar sileacain 60-80%, púdar carbóide sileacain 3-10% agus púdar níotráit bóróin 37-10% go cothrom, agus brúitear i múnla iad chun dlúthdhiosca gníomhaire insíothlaithe flosc shintéirithe a fháil.
Ansin, cruachtar an dlúthphláta ceirmeach agus an dlúthphláta insíothlaithe sintéaraithe le chéile, agus ardaítear an teocht go 1450-1750 ℃ i bhfoirnéis folúis le céim folúis nach lú ná 5 × 10-1 Pa le haghaidh sintéirithe agus caomhnú teasa ar feadh 1-3 uair an chloig chun táirge ceirmeach sintéaraithe imoibrithe a fháil. Baintear an t-iarmhar insíothlaithe ar dhromchla an cheirmeach shintéaraithe trí thapáil chun bileog ceirmeach dlúth a fháil, agus coinnítear cruth bunaidh an dlúthphláta.
Ar deireadh, glactar leis an bpróiseas sintéirithe imoibrithe, is é sin, téann sileacan leachtach nó cóimhiotal sileacain le gníomhaíocht imoibrithe ag teocht ard isteach sa bán ceirmeach scagach ina bhfuil carbón faoi ghníomh fórsa ribeach, agus imoibríonn sé leis an gcarbón ann chun cairbíd sileacain a fhoirmiú, a leathnóidh i méid, agus líontar na póir atá fágtha le sileacan eiliminteach. Is féidir leis an mbán ceirmeach scagach a bheith ina ábhar ilchodach carbóin íon nó cairbíd sileacain/carbón-bhunaithe. Faightear an chéad cheann trí roisín orgánach, foirmitheoir póir agus tuaslagóir a leigheas agus a phirilíniú go catalaíoch. Faightear an dara ceann trí cháithníní cairbíd sileacain/ábhair ilchodacha bunaithe ar roisín a phirilíniú chun ábhair ilchodacha cairbíd sileacain/carbón-bhunaithe a fháil, nó trí α-SiC agus púdar carbóin a úsáid mar ábhair thosaithe agus próiseas brú nó múnlaithe insteallta a úsáid chun an t-ábhar ilchodach a fháil.
Sintéiriú gan bhrú
Is féidir an próiseas sintéirithe gan bhrú ar charbaid sileacain a roinnt ina shintéiriú céim sholadaigh agus shintéiriú céim leachta. Le blianta beaga anuas, tá an taighde arcriadóireacht charbaíde sileacainsa bhaile agus thar lear, tá sé dírithe go príomha ar shintéiriú céim leachta. Is é seo a leanas an próiseas ullmhúcháin ceirmeach: muilleoireacht liathróide ábhar measctha–> gránnú spraeála–> brú tirim–> soladú coirp ghlasa–> shintéiriú folúis.
Táirgí sileacain charbaid sintéaraithe gan bhrú
Cuir 96-99 cuid de phúdar ultrafhíne carbóide sileacain (50-500nm), 1-2 chuid de phúdar ultrafhíne carbóide bóróin (50-500nm), 0.2-1 cuid de bhóríd nana-tíotáiniam (30-80nm), 10-20 cuid de roisín feanólach intuaslagtha in uisce, agus 0.1-0.5 cuid de scaiptheoir ardéifeachtúlachta leis an muileann liathróide le haghaidh muilleoireacht liathróide agus meascadh ar feadh 24 uair an chloig, agus cuir an sloda measctha i mbairille meascáin le haghaidh corraigh ar feadh 2 uair an chloig chun boilgeoga sa sloda a bhaint.
Spraeáiltear an meascán thuas isteach sa túr gráinnithe, agus faightear an púdar gráinnithe le dea-mhoirfeolaíocht na gcáithníní, dea-leachtacht, raon dáilte cáithníní caol agus taise mheasartha trí bhrú spraeála, teocht an ionraoin aeir, teocht an asraoin aeir agus méid na gcáithníní sa bhileog spraeála a rialú. Is é 26-32 an tiontú minicíochta lártheifeacha, is é 250-280 ℃ an teocht ionraoin aeir, is é 100-120 ℃ an teocht asraon aeir, agus is é 40-60 brú ionraoin an tsladaigh.
Cuirtear an púdar gráinnithe thuas i múnla cairbíde stroighnithe le brú chun comhlacht glas a fháil. Is é an modh brú ná brú déthreoch, agus is é 150-200 tonna tonnáiste brú an uirlisí meaisín.
Cuirtear an corp glas brúite in oigheann triomúcháin le haghaidh triomú agus leigheasta chun corp glas a fháil le neart maith coirp ghlas.
Cuirtear an corp glas leigheasta thuas ibreogán graifíteagus socraithe go dlúth agus go néata, agus ansin cuirtear an breogán graifíte leis an gcorp glas i bhfoirnéis shintéirithe folúis ardteochta le haghaidh dóite. Is é 2200-2250 ℃ an teocht dóite, agus is é 1-2 uair an chloig an t-am inslithe. Ar deireadh, faightear criadóireacht sileacain charbaíde sintéirithe gan bhrú ardfheidhmíochta.
Sintéiriú céim sholadaigh
Is féidir an próiseas sintéirithe gan bhrú de charbaíd sileacain a roinnt ina shintéiriú céim sholadaigh agus ina shintéiriú céim leachta. Éilíonn sintéiriú céim leachta breiseáin shintéirithe, amhail breiseáin dhénártha agus thrínártha Y2O3, chun SiC agus a ábhair chomhchodacha a chur i láthair shintéiriú céim leachta agus dlúsú a bhaint amach ag teocht níos ísle. Áirítear ar an modh ullmhúcháin do chriadóireacht charbaíd sileacain shintéirithe céim sholadaigh meascadh amhábhar, gránú spraeála, múnlú, agus sintéiriú folúis. Seo a leanas an próiseas táirgthe sonrach:
Cuirtear 70-90% de charbaíd sileacain fo-mhicriméadrach α (200-500nm), 0.1-5% de charbaíd bóróin, 4-20% de roisín, agus 5-20% de cheanglóir orgánach i meascthóir agus cuirtear uisce íon leis chun meascadh fliuch a dhéanamh. Tar éis 6-48 uair an chloig, cuirtear an sloda measctha trí chriathar mogalra 60-120;
Déantar an sloda criathraithe a ghránú trí thúr gránú spraeála. Is é 180-260℃ teocht ionraoin an túir gránú spraeála, agus is é 60-120℃ an teocht asraon; is é 0.85-0.92g/cm3 dlús toirte an ábhair ghránnaithe, is é 8-11s/30g an leachtacht; déantar an t-ábhar gránnaithe a chriathradh trí chriathar mogalra 60-120 lena úsáid níos déanaí;
Roghnaigh múnla de réir chruth an táirge atá ag teastáil, luchtaigh an t-ábhar gráinnithe isteach sa chuas múnla, agus déan múnlú comhbhrúite teocht an tseomra ag brú 50-200MPa chun corp glas a fháil; nó cuir an corp glas i bhfeiste brú iseastatach tar éis mhúnlú comhbhrúite, déan brú iseastatach ag brú 200-300MPa, agus faigh corp glas tar éis brú tánaisteach;
Cuir an corp glas a ullmhaíodh sna céimeanna thuas i bhfoirnéis shintéirithe folúis le haghaidh sintéirithe, agus is é an ceirmeach críochnaithe atá frith-piléar de charbaíd sileacain an ceann cáilithe; sa phróiseas sintéirithe thuas, folmhaítear an foirnéis shintéirithe ar dtús, agus nuair a shroicheann an céim folúis 3-5 × 10-2 Tar éis Pa, cuirtear an gás támh isteach san fhoirnéis shintéirithe go dtí brú gnáth agus ansin téitear é. Is é an gaol idir teocht an téimh agus an t-am ná: teocht an tseomra go 800 ℃, 5-8 uair an chloig, caomhnú teasa ar feadh 0.5-1 uair an chloig, ó 800 ℃ go 2000-2300 ℃, 6-9 uair an chloig, caomhnú teasa ar feadh 1 go 2 uair an chloig, agus ansin fuaraítear san fhoirnéis é agus titeann sé go teocht an tseomra.
Micreastruchtúr agus teorainn gráin charbaid sileacain sintéaraithe ag brú gnáth
Go hachomair, bíonn feidhmíocht níos fearr ag criadóireacht a mhonaraítear trí phróiseas shintéirithe brú te, ach méadaítear an costas táirgthe go mór freisin; bíonn riachtanais níos airde amhábhar, teocht shintéirithe ard, athruithe móra ar mhéid an táirge, próiseas casta agus feidhmíocht íseal ag criadóireacht a ullmhaítear trí shintéiriú gan bhrú; bíonn dlús ard, feidhmíocht mhaith frith-bhailistíoch, agus costas ullmhúcháin réasúnta íseal ag táirgí criadóireachta a tháirgtear trí phróiseas shintéirithe imoibrithe. Bíonn buntáistí agus míbhuntáistí ag baint le próisis ullmhúcháin shintéirithe éagsúla criadóireachta charbaíde sileacain, agus beidh na cásanna iarratais difriúil freisin. Is é an polasaí is fearr an modh ullmhúcháin ceart a roghnú de réir an táirge agus cothromaíocht a aimsiú idir costas íseal agus ardfheidhmíocht.
Am an phoist: 29 Deireadh Fómhair 2024