SiC మైక్రో పౌడర్ ఎలా తయారు చేస్తారు?

SiC సింగిల్ క్రిస్టల్ అనేది గ్రూప్ IV-IV సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థం, ఇది 1:1 స్టోయికియోమెట్రిక్ నిష్పత్తిలో Si మరియు C అనే రెండు మూలకాలతో కూడి ఉంటుంది. దీని కాఠిన్యం వజ్రం తర్వాత రెండవది.

SiC ను తయారు చేయడానికి సిలికాన్ ఆక్సైడ్ యొక్క కార్బన్ తగ్గింపు పద్ధతి ప్రధానంగా కింది రసాయన ప్రతిచర్య సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది:

సిలికాన్ ఆక్సైడ్ యొక్క కార్బన్ తగ్గింపు ప్రతిచర్య ప్రక్రియ సాపేక్షంగా సంక్లిష్టమైనది, దీనిలో ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత నేరుగా తుది ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ తయారీ ప్రక్రియలో, ముడి పదార్థాలను మొదట రెసిస్టెన్స్ ఫర్నేస్‌లో ఉంచుతారు. రెసిస్టెన్స్ ఫర్నేస్ రెండు చివర్లలో ఎండ్ వాల్‌లను కలిగి ఉంటుంది, మధ్యలో గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉంటుంది మరియు ఫర్నేస్ కోర్ రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లను కలుపుతుంది. ఫర్నేస్ కోర్ యొక్క అంచున, ప్రతిచర్యలో పాల్గొనే ముడి పదార్థాలను మొదట ఉంచుతారు, ఆపై ఉష్ణ సంరక్షణ కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలను అంచున ఉంచుతారు. కరిగించడం ప్రారంభించినప్పుడు, రెసిస్టెన్స్ ఫర్నేస్ శక్తివంతం అవుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 2,600 నుండి 2,700 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు పెరుగుతుంది. విద్యుత్ ఉష్ణ శక్తి ఫర్నేస్ కోర్ ఉపరితలం ద్వారా ఛార్జ్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది, దీని వలన అది క్రమంగా వేడి అవుతుంది. ఛార్జ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత 1450 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ను దాటినప్పుడు, సిలికాన్ కార్బైడ్ మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ వాయువును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక రసాయన ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. కరిగించే ప్రక్రియ కొనసాగుతున్నప్పుడు, ఛార్జ్‌లోని అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రాంతం క్రమంగా విస్తరిస్తుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం కూడా పెరుగుతుంది. ఫర్నేస్‌లో సిలికాన్ కార్బైడ్ నిరంతరం ఏర్పడుతుంది మరియు బాష్పీభవనం మరియు కదలిక ద్వారా, స్ఫటికాలు క్రమంగా పెరుగుతాయి మరియు చివరికి స్థూపాకార స్ఫటికాలుగా సేకరిస్తాయి.

2,600 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత కారణంగా క్రిస్టల్ లోపలి గోడలో కొంత భాగం కుళ్ళిపోవడం ప్రారంభమవుతుంది. కుళ్ళిపోవడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ మూలకం ఛార్జ్‌లోని కార్బన్ మూలకంతో తిరిగి కలిసి కొత్త సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) యొక్క రసాయన ప్రతిచర్య పూర్తయిన తర్వాత మరియు ఫర్నేస్ చల్లబడినప్పుడు, తదుపరి దశ ప్రారంభించవచ్చు. ముందుగా, ఫర్నేస్ గోడలను కూల్చివేస్తారు, ఆపై ఫర్నేస్‌లోని ముడి పదార్థాలను ఎంపిక చేసి, పొరల వారీగా గ్రేడింగ్ చేస్తారు. మనకు కావలసిన గ్రాన్యులర్ పదార్థాన్ని పొందడానికి ఎంచుకున్న ముడి పదార్థాలను చూర్ణం చేస్తారు. తరువాత, ముడి పదార్థాలలోని మలినాలను నీటితో కడగడం లేదా ఆమ్లం మరియు క్షార ద్రావణాలతో శుభ్రపరచడం ద్వారా, అలాగే అయస్కాంత విభజన మరియు ఇతర పద్ధతుల ద్వారా తొలగిస్తారు. శుభ్రం చేసిన ముడి పదార్థాలను ఎండబెట్టి, ఆపై మళ్ళీ స్క్రీనింగ్ చేయాలి మరియు చివరకు స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను పొందవచ్చు. అవసరమైతే, ఈ పౌడర్‌లను వాస్తవ ఉపయోగం ప్రకారం, షేపింగ్ లేదా ఫైన్ గ్రైండింగ్ వంటి వాటి ప్రకారం మరింత ప్రాసెస్ చేయవచ్చు, తద్వారా చక్కటి సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

నిర్దిష్ట దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

(1) ముడి పదార్థాలు

ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రో పౌడర్‌ను ముతక ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను చూర్ణం చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేస్తారు. సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క రసాయన కూర్పు 99% కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు ఉచిత కార్బన్ మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్ 0.2% కంటే తక్కువగా ఉండాలి.

(2) విరిగిన

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇసుకను చక్కటి పొడిగా చూర్ణం చేయడానికి, ప్రస్తుతం చైనాలో రెండు పద్ధతులు ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఒకటి అడపాదడపా వెట్ బాల్ మిల్లు క్రషింగ్, మరియు మరొకటి ఎయిర్‌ఫ్లో పౌడర్ మిల్లును ఉపయోగించి క్రషింగ్.

(3) అయస్కాంత విభజన

సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను చక్కటి పొడిగా చూర్ణం చేయడానికి ఏ పద్ధతిని ఉపయోగించినా, సాధారణంగా తడి అయస్కాంత విభజన మరియు యాంత్రిక అయస్కాంత విభజనను ఉపయోగిస్తారు. తడి అయస్కాంత విభజన సమయంలో దుమ్ము ఉండదు, అయస్కాంత పదార్థాలు పూర్తిగా వేరు చేయబడతాయి, అయస్కాంత విభజన తర్వాత ఉత్పత్తిలో తక్కువ ఇనుము ఉంటుంది మరియు అయస్కాంత పదార్థాల ద్వారా తీసివేయబడిన సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ కూడా తక్కువగా ఉంటుంది.

(4) నీటి విభజన

నీటి విభజన పద్ధతి యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, నీటిలోని వివిధ వ్యాసాల సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాల యొక్క విభిన్న స్థిరపడే వేగాలను ఉపయోగించి కణ పరిమాణం క్రమబద్ధీకరణను నిర్వహించడం.

(5) అల్ట్రాసోనిక్ స్క్రీనింగ్

అల్ట్రాసోనిక్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, ఇది మైక్రో-పౌడర్ టెక్నాలజీ యొక్క అల్ట్రాసోనిక్ స్క్రీనింగ్‌లో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది, ఇది ప్రాథమికంగా బలమైన శోషణ, సులభమైన సముదాయం, అధిక స్టాటిక్ విద్యుత్, అధిక సూక్ష్మత, అధిక సాంద్రత మరియు తేలికపాటి నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ వంటి స్క్రీనింగ్ సమస్యలను పరిష్కరించగలదు.

(6) నాణ్యత తనిఖీ

మైక్రోపౌడర్ నాణ్యత తనిఖీలో రసాయన కూర్పు, కణ పరిమాణం కూర్పు మరియు ఇతర అంశాలు ఉంటాయి. తనిఖీ పద్ధతులు మరియు నాణ్యతా ప్రమాణాల కోసం, దయచేసి “సిలికాన్ కార్బైడ్ సాంకేతిక పరిస్థితులు” చూడండి.

(7) గ్రైండింగ్ దుమ్ము ఉత్పత్తి

మైక్రో పౌడర్‌ను సమూహపరచి, స్క్రీన్ చేసిన తర్వాత, మెటీరియల్ హెడ్‌ను గ్రైండింగ్ పౌడర్‌ను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. గ్రైండింగ్ పౌడర్ ఉత్పత్తి వ్యర్థాలను తగ్గించి ఉత్పత్తి గొలుసును విస్తరించవచ్చు.