Silicon Carbide (SiC) ntụ ntụ: Njirimara, Ngwa ụlọ ọrụ

Maka ndị na-azụ ahịa mba ụwa na ndị njikwa ịzụ ahịa, ịghọta nuances nke silicon carbide ntụ ntụ abụghị naanị ihe achọrọ - ọ bụ mkpa asọmpi. Ma a na-eji ya dị ka deoxidizer na nchara ígwè, abrasive na-arụ ọrụ dị elu, ma ọ bụ ihe dị oké egwu na eletrik eletrik eletrik eletrik (EV), SiC na-enye nchikota pụrụ iche nke siri ike, conductivity thermal, na nkwụsi ike nke kemịkal.

Kedu ihe bụ Silicon Carbide (SiC)?

Silicon carbide bụ semiconductor mejupụtara nke silicon na carbon. N'okike, ọ bụ ihe na-adịghị ahụkebe, a na-ahụ ya naanị na ọnụọgụ ọnụọgụ na ụfọdụ ụdị meteorites na nkwụnye ego corundum. N'ihi ya, ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ silicon carbide eji na ụlọ ọrụ na-emepụta sịntetik.

Ọdịdị Crystal

SiC pụrụ iche n'ihi na ọ na-egosipụta polymorphism, nke pụtara na ọ nwere ike ịdị n'ụdị kristal 250. Ihe owuwu a na-ahụkarị gụnyere:

Alfa Silicon Carbide (α-SiC): Polymorph nke a na-ahụkarị, nke ejiri usoro kristal hexagonal mara. Ọ kwụsiri ike na okpomọkụ karịa 1700 Celsius.

Beta Silicon Carbide (β-SiC): Ụdị a nwere usoro kristal cubic (nke yiri diamond) ma na-etolite na okpomọkụ n'okpuru 1700°C.

Njirimara anụ ahụ na nke kemịkalụ igodo

Kedu ihe kpatara eji achọ ntụ ntụ SiC? Merik arụmọrụ ya enweghị atụ:

Ike siri ike: Site na ike Mohs nke 9.0 ruo 9.5, ọ bụ nke abụọ na diamond na boron carbide.

Igwe ọkụ dị elu: SiC na-ekpochapụ ọkụ ngwa ngwa karịa ọtụtụ ọla, na-eme ka ọ dị mma maka gburugburu okpomọkụ dị elu.

Mgbasawanye okpomọkụ dị ala: Ọ na-eguzogide ọgụ ma ọ bụ mgbawa n'okpuru mgbanwe okpomọkụ na mberede (nkwụsị ọkụ ọkụ dị mma).

Inertness kemịkalụ: Ọ na-eguzogide corrosion sitere na acid, alkalis, na salts a wụrụ awụ, ọ bụrụgodị na okpomọkụ dị elu.

Njirimara Semiconducting: N'adịghị ka ọtụtụ abrasives ndị ọzọ, SiC bụ semiconductor nke nwere bandgap sara mbara, nke na-agbanwe ụlọ ọrụ eletrọnịkị ike.

Usoro nrụpụta: Ụzọ Acheson na gafere

Mmepụta nke ịdị ọcha dị elusilicon carbide ntụ ntụbụ nnukwu ego na usoro ume dị arọ.

Usoro Acheson

Edward Goodrich Acheson chepụtara na 1891, nke a ka bụ usoro izizi maka mmepụta nnukwu.

Akụrụngwa Raw: A na-agwakọta ájá silica dị ọcha (SiO2) na mmanụ ala coke (C). N'ọnọdụ ụfọdụ, a na-agbakwunye sawdust na nnu iji chịkwaa porosity ma wepụ adịghị ọcha.

Igwe ọkụ eletrik: A na-etinye ngwakọta ahụ n'ime ọkụ na-eguzogide. A na-agafe ọkụ eletrik site na isi graphite, na-ekpo ọkụ ngwakọta gbara ya gburugburu na okpomọkụ n'etiti 1,700°C na 2,500°C.

Mmeghachi omume kemịkalụ: mmeghachi omume SiO2 + 3C → SiC + 2CO pụtara.

Owuwe ihe ubi: Ozugbo ọkụ ahụ jụrụ, a na-emepụta nnukwu "cylindrical" nke kristal SiC. Isi ihe nwere ịdị ọcha kachasị elu (Green SiC), ebe akwa mpụta na-enye Black SiC.

Na-ahazi n'ime ntụ ntụ

Ozugbo a na-egbute kristal crude, ha na-enweta ọtụtụ usoro nhazi:

Ịzọpịa & Ngwe: Iji ndị na-egweri agba, igwe igwe hama, ma ọ bụ igwe igwe bọọlụ belata kristal ka ọ bụrụ ntụ ntụ.

Nhazi (Nhazi): Iji enyo na-ama jijiji ma ọ bụ nkesa ikuku iji hụ na ntụ ntụ na-ezute oke grit (dịka ọmụmaatụ, FEPA, JIS, ma ọ bụ ụkpụrụ ANSI).

Ịsacha Acid & Ịdị Ọcha: Iji wepụ ígwè fọdụrụnụ, silicon free, ma ọ bụ carbon, a na-ejikarị kemịkal agwọ ntụ ntụ iji ruo ọkwa dị ọcha nke 98% ruo 99.9%.

Black vs Green Silicon Carbide: Ịghọta ihe dị iche

N'ahịa zuru ụwa ọnụ, a na-ekewa SiC ntụ ntụ site na agba ya, nke na-egosipụta ịdị ọcha ya na iji ya mee ihe.

Black Silicon Carbide (SiC ojii)

Black SiC nwere ihe dịka 95% ruo 98% SiC. Agba ya gbara ọchịchịrị bụ n'ihi ọnụọgụ ígwè na ikuku carbon.

Àmà: Dị ntakịrị siri ike mana ọ dị obere kenkuwa karịa SiC green.

Kachasị mma maka: Ichicha ihe ndị dị elu dị ike dị ka nkedo ígwè, ọla ndị na-abụghị ígwè (ọla kọpa, aluminum), na ihe ndị na-abụghị ọla (nkume, roba, osisi). Ọ bụkwa nhọrọ bụ isi maka deoxidization metallurgical.

Green Silicon Carbide (Green SiC)

Green SiC bụ ụdị ịdị ọcha dị elu, na-agafekarị ọdịnaya SiC 99%.

Njirimara: Ike siri ike dị elu na ike ịbelata dị elu ma e jiri ya tụnyere SiC ojii.

Kachasị mma maka: Ichicha ihe ndị siri ike na nke na-emebi emebi dị ka tungsten carbide, iko anya, ceramik, na wafers semiconductor.

Ngwa ụlọ ọrụ izizi

Metallurgy na Steelmaking

N'ime ụlọ ọrụ ọla, SiC ntụ ntụ na-eje ozi dị ka deoxidizer dị ike na isi iyi mmanụ na cupolas na ọkụ ọkụ eletrik.

Uru: Ọ na-eme ka mmiri nke igwe gbazere dịkwuo mma, na-eme ka ọnụego mgbake silicon na carbon dịkwuo elu, ma na-ebelata oriri ike nke usoro mgbaze.

Ihe nkedo nke igwe: Ọ na-akwalite nhazi nke flakes graphite, na-eduga na nkedo isi awọ na ductile dị elu.

Abrasives na imecha elu

Nke a nwere ike ịbụ ojiji omenala SiC ntụ ntụ.

Bonded Abrasives: A na-eji arụpụta wiil egweri na ịkpụ diski.

Abrasives mkpuchi: A na-eji ya na akwụkwọ aja na eriri na-egbuke egbuke.

Lapping & Polishing: A na-eji ntụ ntụ SiC dị mma na "slurries" maka ịsachapụ nke ọma nke valves, gia, na substrates semiconductor.

Refractories na ceramik

N'ihi ebe mgbaze ya dị elu (ọ dị mma na gburugburu 2,700 Celsius) yana mgbasawanye ọkụ dị ala, SiC bụ ihe na-eme ka ọ dị elu.

Ngwongwo Kiln: A na-eji efere SiC na beams mee ihe na kiln ceramic n'ihi na ha anaghị emebi n'okpuru ibu dị arọ na oke okpomọkụ.

Technical ceramics: Ejiri ya na akwa mkpuchi mgbọ, mgbanaka akara maka nfuli, yana diski breeki ụgbọ ala.

Eletrọnịkị dị elu (The SiC Revolution)

Narị afọ nke 21 ahụtala mmụba nke SiC maka ụlọ ọrụ semiconductor.

Ngwaọrụ Ike: MOSFET dabere na SiC na diodes na-arụ ọrụ nke ọma karịa akụrụngwa silicon ọdịnala. Ha dị mkpa maka sistemụ chaja ngwa ngwa na ndị ntụgharị na ụgbọ ala eletrik (EV).

Akụrụngwa 5G: SiC na-eje ozi dị ka mkpụrụ maka Gallium Nitride (GaN) na ngwaọrụ SiC, nke na-eme ka ọdụ ụgbọ elu 5G dị elu.

Ụkpụrụ Ogo zuru ụwa ọnụ maka ntụ ntụ SiC

Mgbe ị na-emepụta iheSiC ntụ ntụN'ụwa nile, ndị na-azụ ahịa aghaghị ịnyagharịa usoro nhazi ọkwa dị iche iche:

FEPA (Federation of European Producers of Abrasives): na-eji "F" (maka abrasives jikọtara) na "P" (maka abrasives mkpuchi) prefixes (dịka, F240, P1200).

JIS(Japanese Standard Standard): A na-ahụkarị na ahịa Eshia (dịka, # 3000).

ANSI(American National Standards Institute): Kwesịrị ekwesị maka ahịa North America.

Ọkwa ịdị ọcha dị mkpa:

Ọkwa ọla: 88% -95% SiC.

Ọkwa abrasive: 96% -98.5% SiC.

Ọdị ọcha dị elu/ọkwa seramiiki:99%SiC.

Silicon carbide ntụ ntụ bụ ihe karịrị abrasive dị mfe. Ọ bụ ihe dị elu nke na-eme ka ọdịiche dị n'etiti ụlọ ọrụ dị arọ nke omenala na ọdịnihu nke ume dị ọcha. Site n'ịghọta akara ule ya, ụzọ mmepụta ya, na ngwa ngwa, ndị ọkachamara na-ahụ maka metallurgy na ndị ọkachamara n'ịzụ ahịa nwere ike hụ na ha na-ahọrọ ngwaahịa kwesịrị ekwesị iji kwalite ọrụ ha na àgwà ngwaahịa.