Monocristalul de SiC este un material semiconductor compus din Grupa IV-IV, alcătuit din două elemente, Si și C, într-un raport stoichiometric de 1:1. Duritatea sa este a doua după diamant.
Metoda de reducere a carbonului din oxidul de siliciu pentru prepararea SiC se bazează în principal pe următoarea formulă de reacție chimică:
Procesul de reacție de reducere a carbonului la oxidul de siliciu este relativ complex, în care temperatura de reacție afectează direct produsul final.
În procesul de preparare a carburii de siliciu, materiile prime sunt mai întâi plasate într-un cuptor de rezistență. Cuptorul de rezistență este alcătuit din pereți terminali la ambele capete, cu un electrod de grafit în centru, iar miezul cuptorului conectează cei doi electrozi. La periferia miezului cuptorului, sunt plasate mai întâi materiile prime care participă la reacție, iar apoi materialele utilizate pentru conservarea căldurii sunt plasate la periferie. Când începe topirea, cuptorul de rezistență este alimentat, iar temperatura crește la 2.600 - 2.700 de grade Celsius. Energia termică electrică este transferată către încărcătură prin suprafața miezului cuptorului, determinând încălzirea treptată a acesteia. Când temperatura încărcăturii depășește 1450 de grade Celsius, are loc o reacție chimică pentru a genera carbură de siliciu și monoxid de carbon gazos. Pe măsură ce procesul de topire continuă, zona de temperatură înaltă din încărcătură se va extinde treptat, iar cantitatea de carbură de siliciu generată va crește, de asemenea. Carbura de siliciu se formează continuu în cuptor, iar prin evaporare și mișcare, cristalele cresc treptat și, în cele din urmă, se adună în cristale cilindrice.
O parte din peretele interior al cristalului începe să se descompună din cauza temperaturii ridicate, care depășește 2.600 de grade Celsius. Elementul de siliciu produs prin descompunere se va recombina cu elementul de carbon din încărcătură pentru a forma carbură de siliciu nouă.
Când reacția chimică a carburii de siliciu (SiC) este completă și cuptorul s-a răcit, poate începe următorul pas. Mai întâi, pereții cuptorului sunt demontați, apoi materiile prime din cuptor sunt selectate și sortate strat cu strat. Materiile prime selectate sunt zdrobite pentru a obține materialul granular dorit. Apoi, impuritățile din materiile prime sunt îndepărtate prin spălare cu apă sau curățare cu soluții acide și alcaline, precum și prin separare magnetică și alte metode. Materiile prime curățate trebuie uscate și apoi cernute din nou, iar în final se poate obține pulbere pură de carbură de siliciu. Dacă este necesar, aceste pulberi pot fi prelucrate în continuare în funcție de utilizarea reală, cum ar fi modelarea sau măcinarea fină, pentru a produce o pulbere mai fină de carbură de siliciu.
Pașii specifici sunt următorii:
(1) Materii prime
Micropulberea de carbură de siliciu verde este produsă prin zdrobirea carburii de siliciu verde mai grosiere. Compoziția chimică a carburii de siliciu trebuie să fie mai mare de 99%, iar carbonul liber și oxidul de fier trebuie să fie mai mici de 0,2%.
(2) Rupt
Pentru a zdrobi nisipul de carbură de siliciu în pulbere fină, în China se utilizează în prezent două metode, una este zdrobirea intermitentă cu moara cu bile umedă, iar cealaltă este zdrobirea folosind o moară de pulbere cu flux de aer.
(3) Separare magnetică
Indiferent de metoda utilizată pentru zdrobirea pulberii de carbură de siliciu în pulbere fină, se utilizează de obicei separarea magnetică umedă și separarea magnetică mecanică. Acest lucru se datorează faptului că nu există praf în timpul separării magnetice umede, materialele magnetice sunt complet separate, produsul după separarea magnetică conține mai puțin fier, iar pulberea de carbură de siliciu preluată de materialele magnetice este, de asemenea, mai puțină.
(4) Separarea apei
Principiul de bază al metodei de separare a apei este utilizarea diferitelor viteze de decantare a particulelor de carbură de siliciu de diferite diametre în apă pentru a efectua sortarea granulometrică.
(5) Screening cu ultrasunete
Odată cu dezvoltarea tehnologiei cu ultrasunete, aceasta a fost utilizată pe scară largă și în screening-ul cu ultrasunete al tehnologiei micro-pulberii, care poate rezolva practic probleme de screening, cum ar fi adsorbția puternică, aglomerarea ușoară, electricitatea statică ridicată, finețea ridicată, densitatea mare și greutatea specifică ușoară.
(6) Inspecția calității
Inspecția calității micropulberii include compoziția chimică, compoziția dimensiunii particulelor și alte elemente. Pentru metodele de inspecție și standardele de calitate, vă rugăm să consultați „Condițiile tehnice ale carburii de siliciu”.
(7) Producția de praf de măcinare
După ce micropulberea este grupată și cernută, capul de material poate fi utilizat pentru a prepara pulberea de măcinare. Producția de pulbere de măcinare poate reduce deșeurile și poate extinde lanțul de producție.
Data publicării: 13 mai 2024