ប្រតិកម្មស៊ីនទ័រ
ប្រតិកម្មស៊ីនទ័រសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតដំណើរការផលិតរួមមាន ការបង្រួមសេរ៉ាមិច ការបង្រួមសារធាតុជ្រៀតចូលដោយប្រតិកម្មអាំង ការរៀបចំផលិតផលសេរ៉ាមិចអាំងប្រតិកម្ម ការរៀបចំសេរ៉ាមិចឈើស៊ីលីកុនកាប៊ីត និងជំហានផ្សេងៗទៀត។
ក្បាលបាញ់ស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដសម្រាប់ប្រតិកម្មស៊ីនទ័រ
ដំបូង ៨០-៩០% នៃម្សៅសេរ៉ាមិច (ផ្សំឡើងពីម្សៅមួយឬពីរនៃម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីតនិងម្សៅបូរ៉ុនកាប៊ីត) ម្សៅប្រភពកាបូន ៣-១៥% (ផ្សំឡើងពីជ័រកាបូនខ្មៅ និងជ័រហ្វេណុលមួយ ឬពីរ) និងសារធាតុបង្កើតផ្សិត ៥-១៥% (ជ័រហ្វេណុល ប៉ូលីអេទីឡែនគ្លីកូល អ៊ីដ្រូស៊ីមេទីលសែលុយឡូស ឬប៉ារ៉ាហ្វីន) ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាឱ្យស្មើគ្នាដោយប្រើម៉ាស៊ីនកិនបាល់ ដើម្បីទទួលបានម្សៅចម្រុះ ដែលត្រូវបានបាញ់សម្ងួត និងកិនជាគ្រាប់ៗ ហើយបន្ទាប់មកចុចក្នុងផ្សិត ដើម្បីទទួលបានបន្ទះសេរ៉ាមិចដែលមានរាងជាក់លាក់ផ្សេងៗ។
ទីពីរ ម្សៅស៊ីលីកុន 60-80% ម្សៅស៊ីលីកុនកាប៊ីត 3-10% និងម្សៅនីទ្រីតបូរ៉ុន 37-10% ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាឱ្យស្មើៗគ្នា រួចចុចក្នុងផ្សិតដើម្បីទទួលបានសារធាតុបង្រួមសម្រាប់ជ្រៀតចូលនៃលំហូរស៊ីនទ័រ។
បន្ទាប់មក សេរ៉ាមិចបង្រួម និងសេរ៉ាមិចជ្រៀតចូលដែលបានដុតត្រូវបានដាក់ជង់គ្នា ហើយសីតុណ្ហភាពត្រូវបានបង្កើនដល់ 1450-1750 ℃ នៅក្នុងឡចំហុយខ្យល់ដែលមានកម្រិតខ្យល់មិនតិចជាង 5 × 10-1 Pa សម្រាប់ការដុត និងរក្សាកម្ដៅរយៈពេល 1-3 ម៉ោង ដើម្បីទទួលបានផលិតផលសេរ៉ាមិចបង្រួមដែលមានប្រតិកម្ម។ សំណល់សេរ៉ាមិចជ្រៀតចូលនៅលើផ្ទៃសេរ៉ាមិចបង្រួមត្រូវបានយកចេញដោយការប៉ះ ដើម្បីទទួលបានសន្លឹកសេរ៉ាមិចក្រាស់ ហើយរូបរាងដើមរបស់សេរ៉ាមិចបង្រួមត្រូវបានរក្សាទុក។
ជាចុងក្រោយ ដំណើរការស៊ីនទ័រប្រតិកម្មត្រូវបានអនុម័ត ពោលគឺស៊ីលីកុនរាវ ឬយ៉ាន់ស្ព័រស៊ីលីកុនដែលមានសកម្មភាពប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ជ្រៀតចូលទៅក្នុងបន្ទះសេរ៉ាមិចដែលមានរន្ធញើសដែលមានកាបូនក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងសរសៃឈាម ហើយមានប្រតិកម្មជាមួយកាបូននៅក្នុងនោះដើម្បីបង្កើតជាស៊ីលីកុនកាប៊ីត ដែលនឹងពង្រីកបរិមាណ ហើយរន្ធញើសដែលនៅសល់ត្រូវបានបំពេញដោយស៊ីលីកុនធាតុ។ បន្ទះសេរ៉ាមិចដែលមានរន្ធញើសអាចជាកាបូនសុទ្ធ ឬស៊ីលីកុនកាប៊ីត/សម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើកាបូន។ សារធាតុផ្សំដំបូងត្រូវបានទទួលដោយការសម្ងួតកាតាលីករ និងដុតជ័រសរីរាង្គ សារធាតុផ្សំដំបូង និងសារធាតុរំលាយ។ សារធាតុផ្សំដំបូងត្រូវបានទទួលដោយការដុតភាគល្អិតស៊ីលីកុនកាប៊ីត/សម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើជ័រ ដើម្បីទទួលបានស៊ីលីកុនកាប៊ីត/សម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើកាបូន ឬដោយប្រើ α-SiC និងម្សៅកាបូនជាវត្ថុធាតុដើម និងប្រើប្រាស់ដំណើរការចុច ឬចាក់ផ្សិតដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈសមាសធាតុ។
ការដុតដោយគ្មានសម្ពាធ
ដំណើរការស៊ីនទ្រីងដោយគ្មានសម្ពាធនៃស៊ីលីកុនកាប៊ីតអាចបែងចែកទៅជាស៊ីនទ្រីងដំណាក់កាលរឹង និងស៊ីនទ្រីងដំណាក់កាលរាវ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ការស្រាវជ្រាវលើសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតទាំងនៅក្នុងស្រុក និងនៅបរទេស ផ្តោតសំខាន់លើការដុតសេរ៉ាមិចដំណាក់កាលរាវ។ ដំណើរការរៀបចំសេរ៉ាមិចគឺ៖ ការកិនបាល់សម្ភារៈចម្រុះ–> ការបាញ់ថ្នាំគ្រាប់–> ការចុចស្ងួត–> ការរឹងរបស់រាងកាយពណ៌បៃតង–> ការដុតដោយបូមធូលី។
ផលិតផលស៊ីលីកុនកាប៊ីតស៊ីនធឺរដែលគ្មានសម្ពាធ
បន្ថែមម្សៅល្អិតល្អន់ស៊ីលីកុនកាបៃចំនួន ៩៦-៩៩ ផ្នែក (៥០-៥០០ nm) ម្សៅល្អិតល្អន់បូរ៉ុនកាបៃចំនួន ១-២ ផ្នែក (៥០-៥០០ nm) ណាណូទីតាញ៉ូមបូរីតចំនួន ០.២-១ ផ្នែក (៣០-៨០ nm) ជ័រហ្វេណុលរលាយក្នុងទឹកចំនួន ១០-២០ ផ្នែក និងសារធាតុបំបែកប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ចំនួន ០.១-០.៥ ផ្នែក ទៅក្នុងម៉ាស៊ីនកិនបាល់សម្រាប់កិនបាល់ និងលាយរយៈពេល ២៤ ម៉ោង រួចដាក់ល្បាយលាយចូលទៅក្នុងធុងលាយសម្រាប់កូររយៈពេល ២ ម៉ោង ដើម្បីយកពពុះចេញពីល្បាយ។
ល្បាយខាងលើត្រូវបានបាញ់ចូលទៅក្នុងប៉មបង្កើតគ្រាប់ ហើយម្សៅបង្កើតគ្រាប់ដែលមានរូបរាងភាគល្អិតល្អ មានភាពរាវល្អ ជួរចែកចាយភាគល្អិតតូចចង្អៀត និងសំណើមមធ្យមត្រូវបានទទួលដោយការគ្រប់គ្រងសម្ពាធបាញ់ សីតុណ្ហភាពខ្យល់ចូល សីតុណ្ហភាពខ្យល់ចេញ និងទំហំភាគល្អិតសន្លឹកបាញ់។ ការបំប្លែងប្រេកង់ស៊ីផ្លិចគឺ 26-32 សីតុណ្ហភាពខ្យល់ចូលគឺ 250-280℃ សីតុណ្ហភាពខ្យល់ចេញគឺ 100-120℃ និងសម្ពាធចូលនៃសារធាតុរាវគឺ 40-60។
ម្សៅកិនខាងលើត្រូវបានដាក់ក្នុងផ្សិតកាប៊ីតស៊ីម៉ង់ត៍សម្រាប់ចុចដើម្បីទទួលបានតួពណ៌បៃតង។ វិធីសាស្ត្រចុចគឺប្រើសម្ពាធទ្វេទិស ហើយទម្ងន់សម្ពាធរបស់ម៉ាស៊ីនគឺ 150-200 តោន។
សាច់បៃតងដែលបានច្របាច់រួចត្រូវបានដាក់ក្នុងឡសម្ងួតសម្រាប់សម្ងួត និងព្យាបាលដើម្បីទទួលបានសាច់បៃតងដែលមានកម្លាំងសាច់បៃតងល្អ។
រាងកាយពណ៌បៃតងដែលបានព្យាបាលខាងលើត្រូវបានដាក់ក្នុងចង្ក្រានក្រាហ្វីតហើយបានរៀបចំយ៉ាងជិតស្និទ្ធនិងយ៉ាងស្អាតបាត រួចដាក់ក្នុងឡដុតក្រាហ្វីតដែលមានតួពណ៌បៃតងក្នុងឡដុតក្នុងសុញ្ញាកាសដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់ដុត។ សីតុណ្ហភាពដុតគឺ 2200-2250 ℃ ហើយរយៈពេលអ៊ីសូឡង់គឺ 1-2 ម៉ោង។ ជាចុងក្រោយ យើងទទួលបានសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាប៊ីតដែលមានដំណើរការខ្ពស់ដែលមិនមានសម្ពាធ។
ការដុតដំណាក់កាលរឹង
ដំណើរការស៊ីនទ័រស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដដោយគ្មានសម្ពាធអាចបែងចែកទៅជាស៊ីនទ័រដំណាក់កាលរឹង និងស៊ីនទ័រដំណាក់កាលរាវ។ ស៊ីនទ័រដំណាក់កាលរាវតម្រូវឱ្យមានការបន្ថែមសារធាតុបន្ថែមស៊ីនទ័រ ដូចជាសារធាតុបន្ថែមគោលពីរ Y2O3 និងសារធាតុបន្ថែមបី ដើម្បីធ្វើឱ្យ SiC និងសម្ភារៈសមាសធាតុរបស់វាមានស៊ីនទ័រដំណាក់កាលរាវ និងសម្រេចបានដង់ស៊ីតេនៅសីតុណ្ហភាពទាបជាង។ វិធីសាស្រ្តរៀបចំសេរ៉ាមិចស៊ីនទ័រស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដដំណាក់កាលរឹងរួមមានការលាយវត្ថុធាតុដើម ការបាញ់ថ្នាំ ការផ្សិត និងការស៊ីនទ័រក្នុងសុញ្ញកាស។ ដំណើរការផលិតជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
70-90% នៃកាបូនស៊ីលីកុនអាល់ហ្វាក្រោមមីក្រូន (200-500nm) កាបូនបូរ៉ុន 0.1-5% ជ័រ 4-20% និងសារធាតុចងសរីរាង្គ 5-20% ត្រូវបានដាក់ក្នុងម៉ាស៊ីនលាយ ហើយបន្ថែមជាមួយទឹកសុទ្ធសម្រាប់លាយសើម។ បន្ទាប់ពី 6-48 ម៉ោង ល្បាយដែលលាយរួចត្រូវបានឆ្លងកាត់សំណាញ់ទំហំ 60-120 mesh;
សារធាតុរាវដែលបានច្រោះរួចត្រូវបានបាញ់ជាម្សៅតាមរយៈប៉មបាញ់ជាម្សៅ។ សីតុណ្ហភាពចូលនៃប៉មបាញ់ជាម្សៅគឺ 180-260℃ ហើយសីតុណ្ហភាពចេញគឺ 60-120℃; ដង់ស៊ីតេភាគច្រើននៃសារធាតុដែលបានច្រោះគឺ 0.85-0.92g/cm3, ភាពរាវគឺ 8-11s/30g; សារធាតុដែលបានច្រោះរួចត្រូវបានច្រោះតាមរយៈសំណាញ់ 60-120 សម្រាប់ប្រើប្រាស់ពេលក្រោយ;
ជ្រើសរើសផ្សិតតាមរូបរាងផលិតផលដែលចង់បាន ដាក់សម្ភារៈដែលមានគ្រាប់ចូលទៅក្នុងប្រហោងផ្សិត ហើយអនុវត្តការបង្ហាប់ផ្សិតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ក្នុងសម្ពាធ 50-200MPa ដើម្បីទទួលបានតួពណ៌បៃតង; ឬដាក់តួពណ៌បៃតងបន្ទាប់ពីបង្ហាប់ផ្សិតទៅក្នុងឧបករណ៍ចុចអ៊ីសូស្តាទិច អនុវត្តការចុចអ៊ីសូស្តាទិចក្នុងសម្ពាធ 200-300MPa ហើយទទួលបានតួពណ៌បៃតងបន្ទាប់ពីការចុចលើកទីពីរ;
ដាក់តួពណ៌បៃតងដែលបានរៀបចំក្នុងជំហានខាងលើចូលទៅក្នុងឡដុតក្នុងសុញ្ញកាសសម្រាប់ដុត ហើយតួដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់គឺជាសេរ៉ាមិចការពារគ្រាប់ស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដដែលបានបញ្ចប់។ នៅក្នុងដំណើរការដុតខាងលើ ដំបូងត្រូវបង្ហូរឡដុតចេញ ហើយនៅពេលដែលកម្រិតសុញ្ញកាសឡើងដល់ 3-5×10-2 បន្ទាប់ពី Pa ឧស្ម័នអសកម្មត្រូវបានបញ្ជូនចូលទៅក្នុងឡដុតទៅនឹងសម្ពាធធម្មតា ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានកំដៅ។ ទំនាក់ទំនងរវាងសីតុណ្ហភាពកំដៅ និងពេលវេលាគឺ៖ សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ដល់ 800℃ 5-8 ម៉ោង ការរក្សាកំដៅរយៈពេល 0.5-1 ម៉ោង ពី 800℃ ដល់ 2000-2300℃ 6-9 ម៉ោង ការរក្សាកំដៅរយៈពេល 1 ទៅ 2 ម៉ោង រួចបន្ទាប់មកទុកឱ្យត្រជាក់ជាមួយឡ ហើយទម្លាក់ទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។
មីក្រូស្ត្រុកទ័រ និងព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៃស៊ីលីកុនកាបូអ៊ីដ្រាតដែលត្រូវបានដុតនៅសម្ពាធធម្មតា
សរុបមក សេរ៉ាមិចដែលផលិតដោយដំណើរការស៊ីនទ្រីចុចក្តៅមានដំណើរការល្អជាង ប៉ុន្តែថ្លៃដើមផលិតកម្មក៏កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។ សេរ៉ាមិចដែលរៀបចំដោយស៊ីនទ្រីដោយគ្មានសម្ពាធមានតម្រូវការវត្ថុធាតុដើមខ្ពស់ជាង សីតុណ្ហភាពស៊ីនទ្រីខ្ពស់ ការផ្លាស់ប្តូរទំហំផលិតផលធំ ដំណើរការស្មុគស្មាញ និងដំណើរការទាប។ ផលិតផលសេរ៉ាមិចដែលផលិតដោយដំណើរការស៊ីនទ្រីប្រតិកម្មមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ដំណើរការប្រឆាំងបាលីស្ទីកល្អ និងថ្លៃដើមរៀបចំទាប។ ដំណើរការរៀបចំស៊ីនទ្រីផ្សេងៗនៃសេរ៉ាមិចស៊ីលីកុនកាបៃមានគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរៀងៗខ្លួន ហើយសេណារីយ៉ូកម្មវិធីក៏នឹងខុសគ្នាដែរ។ វាជាគោលការណ៍ដ៏ល្អបំផុតក្នុងការជ្រើសរើសវិធីសាស្ត្ររៀបចំត្រឹមត្រូវទៅតាមផលិតផល និងស្វែងរកតុល្យភាពរវាងតម្លៃទាប និងដំណើរការខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៩ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២៤