Silicio karbido gamybos procesas

Silicio karbidas (SiC) yra didelio našumo Silicio karbido gamybos procesas daugiausia apima šiuos veiksmus:

Žaliavos paruošimas: pagrindinės silicio karbido gamybos žaliavos yra didelio{0}}grynumo silicio milteliai ir anglies milteliai. Silicio miltelių grynumas paprastai turi būti didesnis nei 99,999 %, o anglies milteliams turi būti naudojamas didelio -grynumo grafitas arba naftos koksas. Žaliavų grynumas tiesiogiai veikia galutinio produkto veikimą.

Maišymas ir formavimas: silicio milteliai ir anglies milteliai sumaišomi tam tikra dalimi, paprastai anglies -ir -silicio moliniu santykiu reguliuojamas maždaug 1:1. Tada sumaišyti milteliai suspaudžiami į žalią korpusą. Formavimas gali būti atliekamas šalto spaudimo arba karšto presavimo būdu, priklausomai nuo tolesnių procesų reikalavimų.

Aukštos{0}}temperatūros reakcijos sintezė: suformuotas žalias korpusas reaguoja į reakcijos sintezę aukštos-temperatūros krosnyje, kai temperatūra paprastai reguliuojama tarp 1600–2500 laipsnių. Šio proceso metu silicis ir anglis reaguoja chemiškai, sudarydami silicio karbidą. Reakcijos laikas svyruoja nuo kelių valandų iki dešimčių valandų, priklausomai nuo krosnies tipo ir proceso parametrų.

Smulkinimas ir rūšiavimas: susintetintus silicio karbido blokus reikia susmulkinti ir surūšiuoti, kad būtų gauti reikiamo dydžio silicio karbido milteliai. Smulkinimo įranga paprastai apima žandikaulius arba rutulinius malūnus, o klasifikavimas atliekamas sijojant arba klasifikuojant oru.

Valymas: norint pašalinti sintezės metu susikaupusias priemaišas, silicio karbido miltelius reikia plauti rūgštimi arba valyti aukštoje -temperatūroje. Rūgšties plovimui dažniausiai naudojama druskos rūgštis arba vandenilio fluorido rūgštis, o valymas aukštoje -temperatūroje atliekamas inertinėje atmosferoje, aukštesnėje nei 2000 laipsnių temperatūroje.

Sukepinimas ir tankinimas: kai reikia didelio -tankio silicio karbido, milteliai turi būti sukepinami. Sukepinimo metodai apima beslėgį sukepinimą, karštąjį presavimą ir karštąjį izostatinį presavimą. Sukepinimo temperatūra paprastai yra nuo 1800 iki 2200 laipsnių, o pridedant pagalbinių sukepinimo priemonių, tokių kaip boras ar aliuminis, gali padidėti tankinimas.

Apdorojimas ir bandymas: Sukepintą silicio karbido ruošinį reikia apdirbti (pvz., pjaustyti, šlifuoti ir poliruoti), kad būtų pasiekti galutiniai matmenų ir paviršiaus tikslumo reikalavimai. Po apdorojimo būtina atlikti griežtus veikimo bandymus, įskaitant tankį, kietumą, šilumos laidumą ir elektrines savybes.