SiC монокристалы – бул стехиометриялык катышы 1:1 болгон эки элементтен, Si жана Cден турган IV-IV топтогу жарым өткөргүч материал. Анын катуулугу алмаздан кийинки экинчи орунда турат.
SiC даярдоо үчүн кремний кычкылын көмүртек менен калыбына келтирүү ыкмасы негизинен төмөнкү химиялык реакция формуласына негизделген:
Кремний кычкылын көмүртек менен калыбына келтирүү реакциясы салыштырмалуу татаал, мында реакциянын температурасы акыркы продуктуга түздөн-түз таасир этет.
Кремний карбидин даярдоо процессинде чийки заттар алгач каршылык көрсөтүүчү мешке салынат. Каршылык көрсөтүүчү меш эки учунда каптал дубалдардан турат, ортосунда графит электроду бар, ал эми мештин өзөгү эки электродду бириктирет. Мештин өзөгүнүн четине алгач реакцияга катышкан чийки заттар коюлат, андан кийин жылуулукту сактоо үчүн колдонулган материалдар четине коюлат. Эритүү башталганда, каршылык көрсөтүүчү мешке энергия берилет жана температура 2600-2700 градус Цельсийге чейин көтөрүлөт. Электрдик жылуулук энергиясы мештин өзөгүнүн бети аркылуу шихтага өткөрүлүп, анын акырындык менен ысышына алып келет. Шихтанын температурасы 1450 градус Цельсийден ашканда, химиялык реакция жүрүп, кремний карбидин жана көмүртек кычкылы газын пайда кылат. Эритүү процесси улана берген сайын, шихтадагы жогорку температуралуу аянт акырындык менен кеңейип, пайда болгон кремний карбидинин көлөмү да көбөйөт. Кремний карбиди меште тынымсыз пайда болот жана буулануу жана кыймыл аркылуу кристаллдар акырындык менен өсүп, акырында цилиндр формасындагы кристаллдарга чогулат.
Кристаллдын ички дубалынын бир бөлүгү 2600 градус Цельсийден ашкан жогорку температурадан улам ажырай баштайт. Ажыроо жолу менен пайда болгон кремний элементи заряддагы көмүртек элементи менен кайра биригип, жаңы кремний карбидин пайда кылат.
Кремний карбидинин (SiC) химиялык реакциясы аяктап, меш муздаганда, кийинки кадам башталышы мүмкүн. Алгач мештин дубалдары демонтаждалат, андан кийин мештеги чийки заттар тандалып, катмар-катмар боюнча сорттолот. Тандалган чийки заттар биз каалаган гранулдуу материалды алуу үчүн майдаланат. Андан кийин, чийки заттагы кошулмалар суу менен жууп же кислота жана щелоч эритмелери менен тазалоо, ошондой эле магниттик бөлүү жана башка ыкмалар менен алынып салынат. Тазаланган чийки заттарды кургатып, андан кийин кайрадан электен өткөрүү керек, акырында таза кремний карбид порошогун алууга болот. Зарыл болсо, бул порошокторду чыныгы колдонулушуна жараша, мисалы, формага келтирүү же майдалап майдалоо аркылуу андан ары иштетүүгө болот, андан кийин майда кремний карбид порошогун алууга болот.
Конкреттүү кадамдар төмөнкүдөй:
(1) Чийки зат
Жашыл кремний карбидинин микро порошогу ири жашыл кремний карбидин майдалоо жолу менен алынат. Кремний карбидинин химиялык курамы 99% дан жогору, ал эми эркин көмүртек жана темир кычкылы 0,2% дан аз болушу керек.
(2) Сынган
Кытайда кремний карбид күмүн майда порошокко айландыруунун эки ыкмасы колдонулат, бири - үзгүлтүктүү нымдуу шар тегирмени менен майдалоо, экинчиси - аба агымы менен порошок тегирмени менен майдалоо.
(3) Магниттик бөлүү
Кремний карбид порошогун майда порошокко айландыруу үчүн кандай ыкма колдонулбасын, көбүнчө нымдуу магниттик бөлүү жана механикалык магниттик бөлүү колдонулат. Себеби, нымдуу магниттик бөлүү учурунда чаң болбойт, магниттик материалдар толугу менен бөлүнөт, магниттик бөлүүдөн кийинки продукт азыраак темирди камтыйт жана магниттик материалдар тарабынан алынып кетилген кремний карбид порошогу да аз болот.
(4) Сууну бөлүү
Сууну бөлүү ыкмасынын негизги принциби - бөлүкчөлөрдүн өлчөмү боюнча сорттоо үчүн суудагы ар кандай диаметрдеги кремний карбид бөлүкчөлөрүнүн ар кандай чөгүү ылдамдыктарын колдонуу.
(5) УЗИ текшерүүсү
УЗИ технологиясынын өнүгүшү менен, ал микро-порошок технологиясын ультраүн скринингинде кеңири колдонулуп, күчтүү адсорбция, оңой агломерация, жогорку статикалык электр, жогорку майдалык, жогорку тыгыздык жана жарыктын салыштырмалуу тартылуу күчү сыяктуу скрининг көйгөйлөрүн негизинен чече алат.
(6) Сапатты текшерүү
Микропорошоктун сапатын текшерүү химиялык курамды, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн курамын жана башка нерселерди камтыйт. Текшерүү ыкмалары жана сапат стандарттары үчүн "Кремний карбидинин техникалык шарттарын" караңыз.
(7) Майдалоочу чаңдын пайда болушу
Микро порошок топтолуп, иргелип алынгандан кийин, материалдын башын майдалоочу порошок даярдоо үчүн колдонсо болот. Майдалоочу порошокту өндүрүү калдыктарды азайтып, продукция чынжырын узарта алат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 13-майы