SiC माइक्रो पाउडर कैसे बनाया जाता है?

SiC एकल क्रिस्टल समूह IV-IV का एक यौगिक अर्धचालक पदार्थ है जो Si और C नामक दो तत्वों से 1:1 के स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में बना होता है। इसकी कठोरता हीरे के बाद दूसरे स्थान पर है।

SiC तैयार करने के लिए सिलिकॉन ऑक्साइड के कार्बन अपचयन की विधि मुख्य रूप से निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रिया सूत्र पर आधारित है:

सिलिकॉन ऑक्साइड के कार्बन अपचयन की अभिक्रिया प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, जिसमें अभिक्रिया तापमान सीधे अंतिम उत्पाद को प्रभावित करता है।

सिलिकॉन कार्बाइड के निर्माण की प्रक्रिया में, कच्चे माल को सबसे पहले प्रतिरोध भट्टी में रखा जाता है। प्रतिरोध भट्टी में दोनों सिरों पर दीवारें होती हैं, केंद्र में एक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड होता है, और भट्टी का कोर दोनों इलेक्ट्रोडों को जोड़ता है। भट्टी के कोर की परिधि पर, अभिक्रिया में भाग लेने वाले कच्चे माल को पहले रखा जाता है, और फिर ऊष्मा संरक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले पदार्थों को परिधि पर रखा जाता है। जब गलाने की प्रक्रिया शुरू होती है, तो प्रतिरोध भट्टी को ऊर्जा दी जाती है और तापमान 2,600 से 2,700 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। विद्युत ऊष्मा ऊर्जा भट्टी के कोर की सतह के माध्यम से आवेश में स्थानांतरित होती है, जिससे यह धीरे-धीरे गर्म होता है। जब आवेश का तापमान 1450 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो एक रासायनिक अभिक्रिया होती है जिससे सिलिकॉन कार्बाइड और कार्बन मोनोऑक्साइड गैस उत्पन्न होती है। गलाने की प्रक्रिया जारी रहने पर, आवेश में उच्च तापमान वाला क्षेत्र धीरे-धीरे फैलता है, और उत्पन्न सिलिकॉन कार्बाइड की मात्रा भी बढ़ती जाती है। भट्टी में लगातार सिलिकॉन कार्बाइड बनता रहता है, और वाष्पीकरण और गति के माध्यम से, क्रिस्टल धीरे-धीरे बढ़ते हैं और अंततः बेलनाकार क्रिस्टलों में एकत्रित हो जाते हैं।

2,600 डिग्री सेल्सियस से अधिक उच्च तापमान के कारण क्रिस्टल की भीतरी दीवार का कुछ हिस्सा विघटित होने लगता है। विघटन से उत्पन्न सिलिकॉन तत्व आवेश में मौजूद कार्बन तत्व के साथ मिलकर नया सिलिकॉन कार्बाइड बनाता है।

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) की रासायनिक अभिक्रिया पूर्ण हो जाने और भट्टी के ठंडा हो जाने के बाद अगला चरण शुरू किया जा सकता है। सबसे पहले, भट्टी की दीवारों को तोड़ा जाता है, और फिर भट्टी में मौजूद कच्चे माल को परत दर परत छाँटा जाता है। चुने हुए कच्चे माल को पीसकर वांछित दानेदार पदार्थ प्राप्त किया जाता है। इसके बाद, कच्चे माल में मौजूद अशुद्धियों को पानी से धोकर या अम्ल-क्षार विलयनों से शुद्ध करके, साथ ही चुंबकीय पृथक्करण और अन्य विधियों द्वारा हटाया जाता है। शुद्ध किए गए कच्चे माल को सुखाकर फिर से छाना जाता है, और अंत में शुद्ध सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर प्राप्त किया जाता है। यदि आवश्यक हो, तो इन पाउडरों को वास्तविक उपयोग के अनुसार आगे संसाधित किया जा सकता है, जैसे कि आकार देना या बारीक पीसना, ताकि और भी महीन सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर प्राप्त किया जा सके।

विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:

(1) कच्चा माल

हरे सिलिकॉन कार्बाइड का सूक्ष्म पाउडर मोटे हरे सिलिकॉन कार्बाइड को पीसकर बनाया जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड की रासायनिक संरचना 99% से अधिक होनी चाहिए, और इसमें मुक्त कार्बन और आयरन ऑक्साइड की मात्रा 0.2% से कम होनी चाहिए।

(2) टूटा हुआ

सिलिकॉन कार्बाइड रेत को बारीक पाउडर में पीसने के लिए, चीन में वर्तमान में दो विधियों का उपयोग किया जाता है, एक है आंतरायिक गीली बॉल मिल क्रशिंग, और दूसरी है एयरफ्लो पाउडर मिल का उपयोग करके क्रशिंग।

(3)चुंबकीय पृथक्करण

सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को बारीक पाउडर में पीसने के लिए चाहे कोई भी विधि अपनाई जाए, आमतौर पर गीली चुंबकीय पृथक्करण और यांत्रिक चुंबकीय पृथक्करण का ही उपयोग किया जाता है। इसका कारण यह है कि गीली चुंबकीय पृथक्करण के दौरान धूल नहीं उड़ती, चुंबकीय पदार्थ पूरी तरह से अलग हो जाते हैं, चुंबकीय पृथक्करण के बाद उत्पाद में लोहे की मात्रा कम होती है, और चुंबकीय पदार्थों द्वारा अलग किए गए सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर की मात्रा भी कम होती है।

(4) जल पृथक्करण

जल पृथक्करण विधि का मूल सिद्धांत पानी में विभिन्न व्यास वाले सिलिकॉन कार्बाइड कणों की अलग-अलग अवसादन गति का उपयोग करके कण आकार के आधार पर वर्गीकरण करना है।

(5) अल्ट्रासोनिक स्क्रीनिंग

अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, इसका व्यापक रूप से सूक्ष्म-पाउडर प्रौद्योगिकी की अल्ट्रासोनिक स्क्रीनिंग में भी उपयोग किया गया है, जो मूल रूप से मजबूत सोखने, आसानी से एकत्रीकरण, उच्च स्थिर विद्युत, उच्च महीनता, उच्च घनत्व और कम विशिष्ट गुरुत्व जैसी स्क्रीनिंग समस्याओं को हल कर सकता है।

(6) गुणवत्ता निरीक्षण

माइक्रोपाउडर की गुणवत्ता जांच में रासायनिक संरचना, कण आकार संरचना और अन्य मदें शामिल हैं। जांच विधियों और गुणवत्ता मानकों के लिए, कृपया "सिलिकॉन कार्बाइड तकनीकी शर्तें" देखें।

(7) पिसाई धूल उत्पादन

सूक्ष्म पाउडर को छांटने और छानने के बाद, सामग्री के उपयोग से पिसाई पाउडर तैयार किया जा सकता है। पिसाई पाउडर के उत्पादन से अपशिष्ट कम होता है और उत्पाद श्रृंखला विस्तारित होती है।