Kristall wieħed SiC huwa materjal semikonduttur kompost tal-Grupp IV-IV magħmul minn żewġ elementi, Si u C, f'proporzjon stojkjometriku ta' 1:1. L-ebusija tiegħu hija t-tieni biss għad-djamant.
Il-metodu tat-tnaqqis tal-karbonju tal-ossidu tas-silikon biex jiġi ppreparat is-SiC huwa prinċipalment ibbażat fuq il-formula ta' reazzjoni kimika li ġejja:
Il-proċess ta' reazzjoni tat-tnaqqis tal-karbonju tal-ossidu tas-silikon huwa relattivament kumpless, fejn it-temperatura tar-reazzjoni taffettwa direttament il-prodott finali.
Fil-proċess ta' preparazzjoni tal-karbur tas-silikon, il-materja prima l-ewwel titqiegħed f'forn ta' reżistenza. Il-forn ta' reżistenza jikkonsisti minn ħitan tat-tarf fiż-żewġt itruf, b'elettrodu tal-grafita fiċ-ċentru, u l-qalba tal-forn tgħaqqad iż-żewġ elettrodi. Fil-periferija tal-qalba tal-forn, il-materja prima li tipparteċipa fir-reazzjoni titqiegħed l-ewwel, u mbagħad il-materjali użati għall-preservazzjoni tas-sħana jitqiegħdu fil-periferija. Meta jibda t-tidwib, il-forn ta' reżistenza jiġi enerġizzat u t-temperatura titla' għal 2,600 sa 2,700 grad Celsius. L-enerġija tas-sħana elettrika tiġi trasferita lill-ċarġ permezz tal-wiċċ tal-qalba tal-forn, u tikkawża li jissaħħan gradwalment. Meta t-temperatura tal-ċarġ taqbeż l-1450 grad Celsius, isseħħ reazzjoni kimika biex tiġġenera karbur tas-silikon u gass monossidu tal-karbonju. Hekk kif il-proċess tat-tidwib ikompli, iż-żona b'temperatura għolja fil-ċarġ tespandi gradwalment, u l-ammont ta' karbur tas-silikon iġġenerat jiżdied ukoll. Il-karbur tas-silikon jiġi ffurmat kontinwament fil-forn, u permezz tal-evaporazzjoni u l-moviment, il-kristalli jikbru gradwalment u eventwalment jinġabru fi kristalli ċilindriċi.
Parti mill-ħajt ta' ġewwa tal-kristall tibda tiddekomponi minħabba t-temperatura għolja li taqbeż l-2,600 grad Celsius. L-element tas-silikon prodott mid-dekompożizzjoni jerġa' jingħaqad mal-element tal-karbonju fiċ-ċarġ biex jifforma karbur tas-silikon ġdid.
Meta r-reazzjoni kimika tas-silikon karbur (SiC) tkun tlestiet u l-forn ikun berred, jista' jibda l-pass li jmiss. L-ewwel, il-ħitan tal-forn jiġu żarmati, u mbagħad il-materja prima fil-forn tintgħażel u tiġi kklassifikata saff b'saff. Il-materja prima magħżula tiġi mgħaffġa biex jinkiseb il-materjal granulari li rridu. Imbagħad, l-impuritajiet fil-materja prima jitneħħew permezz ta' ħasil bl-ilma jew tindif b'soluzzjonijiet ta' aċidu u alkali, kif ukoll separazzjoni manjetika u metodi oħra. Il-materja prima mnaddfa teħtieġ li titnixxef u mbagħad tiġi mgħarbula mill-ġdid, u fl-aħħar jista' jinkiseb trab pur tas-silikon karbur. Jekk meħtieġ, dawn it-trabijiet jistgħu jiġu pproċessati aktar skont l-użu attwali, bħall-iffurmar jew it-tħin fin, biex jipproduċu trab tas-silikon karbur aktar fin.
Il-passi speċifiċi huma kif ġej:
(1) Materja prima
Trab mikro tas-silikon karbur aħdar jiġi prodott billi jitfarrak karbur tas-silikon aħdar aktar oħxon. Il-kompożizzjoni kimika tas-silikon karbur għandha tkun akbar minn 99%, u l-karbonju ħieles u l-ossidu tal-ħadid għandhom ikunu inqas minn 0.2%.
(2) Imkisser
Biex ir-ramel tal-karbur tas-silikon jitfarrak fi trab fin, bħalissa jintużaw żewġ metodi fiċ-Ċina, wieħed huwa t-tgħaffiġ intermittenti tal-mitħna tal-ballun imxarrab, u l-ieħor huwa t-tgħaffiġ bl-użu ta' mitħna tat-trab tal-fluss tal-arja.
(3) Separazzjoni manjetika
Irrispettivament minn liema metodu jintuża biex jitfarrak it-trab tal-karbur tas-silikon fi trab fin, ġeneralment jintużaw separazzjoni manjetika mxarrba u separazzjoni manjetika mekkanika. Dan għaliex ma jkunx hemm trab waqt is-separazzjoni manjetika mxarrba, il-materjali manjetiċi huma separati kompletament, il-prodott wara s-separazzjoni manjetika fih inqas ħadid, u t-trab tal-karbur tas-silikon meħud mill-materjali manjetiċi huwa wkoll inqas.
(4) Separazzjoni tal-ilma
Il-prinċipju bażiku tal-metodu ta' separazzjoni tal-ilma huwa li jintużaw il-veloċitajiet differenti ta' sedimentazzjoni ta' partiċelli tal-karbur tas-silikon b'dijametri differenti fl-ilma biex titwettaq l-issortjar tad-daqs tal-partiċelli.
(5) Skrinjar ultrasoniku
Bl-iżvilupp tat-teknoloġija ultrasonika, intużat ukoll ħafna fl-iskrinjar ultrasoniku tat-teknoloġija tal-mikro-trab, li bażikament tista' ssolvi problemi ta' skrinjar bħal adsorbiment qawwi, agglomerazzjoni faċli, elettriku statiku għoli, finezza għolja, densità għolja, u gravità speċifika tad-dawl.
(6) Spezzjoni tal-kwalità
L-ispezzjoni tal-kwalità tal-mikrotrab tinkludi l-kompożizzjoni kimika, il-kompożizzjoni tad-daqs tal-partiċelli u affarijiet oħra. Għal metodi ta' spezzjoni u standards ta' kwalità, jekk jogħġbok irreferi għal "Kundizzjonijiet Tekniċi tal-Karbur tas-Silikon."
(7) Produzzjoni tat-trab tat-tħin
Wara li l-mikrotrab jiġi miġbur u mgħarbel, ir-ras tal-materjal tista' tintuża biex tipprepara trab tat-tħin. Il-produzzjoni tat-trab tat-tħin tista' tnaqqas l-iskart u testendi l-katina tal-prodott.
Ħin tal-posta: 13 ta' Mejju 2024