SiC monokristalli IV-IV guruhli birikma yarimo'tkazgich material bo'lib, stexiometrik nisbati 1:1 bo'lgan ikkita element, Si va C dan tashkil topgan. Uning qattiqligi faqat olmosdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.
SiC ni tayyorlash uchun kremniy oksidini uglerod bilan qaytarish usuli asosan quyidagi kimyoviy reaksiya formulasiga asoslangan:
Kremniy oksidining uglerodni qayta tiklash reaksiya jarayoni nisbatan murakkab bo'lib, unda reaksiya harorati yakuniy mahsulotga bevosita ta'sir qiladi.
Kremniy karbidini tayyorlash jarayonida xomashyo avval qarshilik pechiga joylashtiriladi. Qarshilik pechi ikkala uchida ham oxirgi devorlardan iborat bo'lib, markazida grafit elektrod joylashgan va pechning yadrosi ikkita elektrodni bog'laydi. Pech yadrosining chetiga avval reaksiyada ishtirok etuvchi xomashyo joylashtiriladi, so'ngra issiqlikni saqlash uchun ishlatiladigan materiallar chetga joylashtiriladi. Eritish boshlanganda, qarshilik pechi quvvatlanadi va harorat 2600 dan 2700 darajagacha ko'tariladi. Elektr issiqlik energiyasi pechning yadrosi yuzasi orqali zaryadga o'tkaziladi, bu esa uning asta-sekin qizishiga olib keladi. Zaryadning harorati 1450 darajadan oshganda, kremniy karbidi va uglerod oksidi gazini hosil qilish uchun kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi. Eritish jarayoni davom etar ekan, zaryaddagi yuqori haroratli maydon asta-sekin kengayadi va hosil bo'lgan kremniy karbidi miqdori ham ortadi. Kremniy karbidi pechda doimiy ravishda hosil bo'ladi va bug'lanish va harakat orqali kristallar asta-sekin o'sib boradi va oxir-oqibat silindrsimon kristallarga to'planadi.
Kristallning ichki devorining bir qismi 2600 darajadan yuqori harorat tufayli parchalana boshlaydi. Parchalanish natijasida hosil bo'lgan kremniy elementi zaryaddagi uglerod elementi bilan rekombinatsiyalanib, yangi kremniy karbidini hosil qiladi.
Kremniy karbidining (SiC) kimyoviy reaksiyasi tugagach va pech soviganida, keyingi bosqich boshlanishi mumkin. Avval pechning devorlari demontaj qilinadi, so'ngra pechdagi xom ashyo tanlanadi va qatlamma-qavat saralanadi. Tanlangan xom ashyo biz xohlagan donador materialni olish uchun maydalanadi. Keyin xom ashyodagi aralashmalar suv bilan yuvish yoki kislota va ishqoriy eritmalar bilan tozalash, shuningdek, magnit ajratish va boshqa usullar orqali olib tashlanadi. Tozalangan xom ashyo quritilishi va keyin yana elakdan o'tkazilishi kerak va nihoyat sof kremniy karbid kukuni olinishi mumkin. Agar kerak bo'lsa, bu kukunlar nozikroq kremniy karbid kukuni ishlab chiqarish uchun haqiqiy foydalanishga muvofiq, masalan, shakllantirish yoki mayda maydalash orqali qo'shimcha ishlov berilishi mumkin.
Muayyan qadamlar quyidagicha:
(1) Xom ashyo
Yashil kremniy karbid mikro kukuni qo'polroq yashil kremniy karbidini maydalash orqali ishlab chiqariladi. Kremniy karbidining kimyoviy tarkibi 99% dan yuqori, erkin uglerod va temir oksidi esa 0,2% dan kam bo'lishi kerak.
(2) Singan
Silikon karbid qumini mayda kukunga aylantirish uchun hozirda Xitoyda ikkita usul qo'llaniladi, biri vaqti-vaqti bilan nam shar tegirmonini maydalash, ikkinchisi esa havo oqimi kukuni tegirmoni yordamida maydalash.
(3) Magnit ajratish
Kremniy karbid kukunini mayda kukunga aylantirish uchun qanday usuldan foydalanilmasin, odatda nam magnit ajratish va mexanik magnit ajratish qo'llaniladi. Buning sababi, nam magnit ajratish paytida chang bo'lmaydi, magnit materiallar to'liq ajratiladi, magnit ajratishdan keyingi mahsulot tarkibida kamroq temir bor va magnit materiallar tomonidan olib ketiladigan kremniy karbid kukuni ham kamroq bo'ladi.
(4) Suvni ajratish
Suvni ajratish usulining asosiy printsipi zarrachalar hajmi bo'yicha saralashni amalga oshirish uchun suvda turli diametrdagi kremniy karbid zarralarining turli xil cho'kish tezligidan foydalanishdir.
(5) Ultratovush tekshiruvi
Ultratovush texnologiyasining rivojlanishi bilan u mikro-kukun texnologiyasini ultratovushli skriningda ham keng qo'llanildi, bu asosan kuchli adsorbsiya, oson aglomeratsiya, yuqori statik elektr, yuqori noziklik, yuqori zichlik va yorug'likning o'ziga xos tortishish kuchi kabi skrining muammolarini hal qilishi mumkin.
(6) Sifat tekshiruvi
Mikrokukun sifatini tekshirish kimyoviy tarkib, zarrachalar hajmi tarkibi va boshqa elementlarni o'z ichiga oladi. Tekshirish usullari va sifat standartlari uchun "Silikon karbidning texnik shartlari" ga qarang.
(7) Maydalash changi hosil bo'lishi
Mikro kukun guruhlangan va saralangandan so'ng, material boshi maydalash kukunini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin. Maydalash kukuni ishlab chiqarish chiqindilarni kamaytirishi va mahsulot zanjirini kengaytirishi mumkin.
Nashr vaqti: 2024-yil 13-may