Silicon Carbide (SiC) Paʻu : Meatotino, Talosaga Alamanuia

Mo tagata fa'atau fa'ava-o-malo ma pule o fa'atauga, o le malamalama i uiga o le pa'u o le silicon carbide e le na'o se mana'oga fa'apitoa-o se mana'oga fa'atauva. Pe faʻaaogaina e avea o se deoxidizer i le uʻamea, o se abrasive maualuga, poʻo se vaega taua i le eletise eletise eletise (EV), e ofoina atu e SiC se tuufaatasiga tulaga ese o le maaa, faʻavevela vevela, ma le faʻamautuina o vailaʻau.

O le a le Silicon Carbide (SiC)?

Silicon carbide o se semiconductor tu'ufa'atasi e aofia ai le silicon ma carbon. I le natura, e matua seasea lava, e maua naʻo le faʻasologa o aofaʻi i nisi ituaiga o meteorites ma corundum teuina. O le mea lea, toetoe lava o carbide silikoni uma o loʻo faʻaaogaina i alamanuia e gaosia faʻamalosi.

Le Fauga tioata

SiC e tulaga ese ona e faʻaalia le polymorphism, o lona uiga e mafai ona i ai i le sili atu ma le 250 tioata tioata. O fausaga sili ona taatele e aofia ai:

Alpha Silicon Carbide (α-SiC): Ole polymorph sili ona taatele, faʻaalia i se fausaga tioata hexagonal. E mautu i le vevela i luga atu o le 1700°C.

Beta Silicon Carbide (β-SiC): O lenei fomu e iai lona fausaga tioata kupita (e tutusa ma taimane) ma e faia i le vevela i lalo ole 1700°C.

Meatotino Fa'aletino ma Vailaau Fa'apitoa

Aisea ua sailia ai le pauta SiC? O ana fua fa'atinoga e le mafaatusalia:

Maaa Tele: Faatasi ai ma le maaa Mohs o le 9.0 i le 9.5, e lona lua i taimane ma boron carbide.

O le maualuga o le vevela: SiC e faʻamalo vave le vevela nai lo le tele o metala, ma faʻalelei ai mo siosiomaga maualuga-vevela.

Fa'alautele Fa'avela maualalo: E tete'e atu i le fa'aoso po'o le ta'e i lalo o suiga fa'afuase'i o le vevela (sili ona lelei le tete'e o le vevela).

Vailaau Fa'agata: E matua tete'e i le pala mai acids, alkalis, ma masima liusuava, tusa lava pe maualuga le vevela.

Semiconducting Properties: E le pei o le tele o isi abrasives, SiC o se semiconductor lautele-bandgap, lea o loʻo faʻafouina le eletise eletise eletise.

Le Fa'agasologa o Gaosi: Le Acheson Method ma tua atu

Le gaosiga o le maualuga-mamasilikon carbide pautaose fa'aulufalega-malosi ma malosi-mamafa faiga.

Le Acheson Process

Na faia e Edward Goodrich Acheson i le 1891, o loʻo tumau pea le auala autu mo le gaosiga tele.

Mea Mata: oneone silica mama maualuga (SiO2) ma coke suauu (C) ua fefiloi. I nisi tulaga, o le sawdust ma le masima e faʻaopoopo e pulea ai le porosity ma aveese ai mea leaga.

O le ogaumu eletise: O le faʻafefiloi e tuʻu i totonu o se ogaumu tetee. O le eletise eletise e pasi atu i totonu o le graphite core, faʻamafanafanaina le paluga o loʻo siomia ai i le vevela i le va o le 1,700°C ma le 2,500°C.

Fa'a'ai Vailaau: O le tali SiO2 + 3C → SiC + 2CO e tupu.

Seleseina: O le taimi lava e maalili ai le ogaumu, ona fausia ai lea o se masini tele "cylindrical" o tioata SiC. O le totonugalemu o loʻo i ai le maualuga maualuga (Green SiC), aʻo pito i fafo e maua ai le Black SiC.

Fa'agaioiina i le Pata

O le taimi lava e selesele ai tioata mama, latou te feagai ma ni laasaga o le gaosiga:

Tu'imomomo & Fa'amea: Fa'aaogaina o mea e olopalaina auvae, samala, po'o ni polo e fa'aitiitia ai tioata i le pauta.

Fa'avasegaina (Size): Fa'aaogā lau vibration po'o fa'avasegaga o le ea e fa'amautinoa ai e fetaui lelei le pa'u i lapo'a ma'oti (fa'ata'ita'iga, FEPA, JIS, po'o le ANSI fa'ata'atia).

Fufulu Asi ma Fa'amamāina: Ina ia aveese le u'amea o totoe, free silicon, po'o le carbon, o le pa'u e masani ona togafitia i vaila'au e o'o atu ai i tulaga mama o le 98% i le 99.9%.

Black vs. Green Silicon Carbide: Malamalama i le Eseesega

I le maketi o le lalolagi, o le paʻu SiC e masani ona faʻavasegaina e lona lanu, lea e atagia mai ai lona mama ma le faʻaaogaina.

Black Silicon Carbide (Black SiC)

O le Black SiC e aofia ai le 95% i le 98% SiC. O lona lanu uliuli e mafua ona o le tele o le u'amea ma le kaponi eleelea.

Uiga: E malō teisi ae itiiti le pala nai lo le lanumeamata SiC.

Sili Mo: Omea e olo ai le malosi maualuga e pei o le u'amea, u'amea e le o ni u'amea (apa, alumini), ma mea e le o ni u'amea (ma'a, pa'u, laupapa). O le filifiliga muamua foi mo le deoxidization metallurgical.

Meamea Silisi Carbide (Green SiC)

Green SiC o le suiga maualuga-mama, e masani lava e sili atu i le 99% SiC anotusi.

Uiga: Sili atu le maaa ma sili atu le mana tipi faʻatusatusa ile SiC uliuli.

Sili Mo: Sa'o lelei le oloina o mea malō ma ma'a'a'a pei o tungsten carbide, tioata mata, sima, ma semiconductor wafers.

Talosaga Alamanuia Tulaga Muamua

Metallurgy ma le Umea

I totonu o le alamanuia metallurgical, SiC paʻu e avea o se deoxidizer mamana ma puna suauu i cupolas ma ogaumu arc eletise.

Faamanuiaga: E faʻaleleia ai le sua o le uʻamea uʻamea, faʻaleleia le silicon ma carbon recovery rates, ma faʻaitiitia ai le aofaʻi o le malosi o le faʻafefeteina.

Gaosiga Umea: E fa'aolaina ai le fa'atupuina o fasipepa graphite, e o'o atu ai i le fa'a'ofuina o le u'amea efuefu ma ductile.

Fa'a'au'au ma Fa'amae'a Laufanua

Atonu o le faʻaaogaina masani lea o le paʻu SiC.

Bonded Abrasives: Faʻaaogaina e gaosia ai uili olo ma tipi tipi.

Abrasive ua fa'apipi'iina: Fa'aaogaina i pepa oneone ma fusi fa'alelei.

Lapping & Polesi: O pa'u SiC lelei o lo'o fa'aaogaina i "slurries" mo le sa'o sa'o o le fa'apa'iaina o alatoto, mea fa'aoga, ma mea fa'apipi'i semiconductor.

Refractories ma Ceramic

Ona o le maualuga o le liusuavai (e sili atu i le 2,700 ° C) ma le maualalo o le faʻalauteleina o le vevela, o le SiC o se mea muamua e faʻafefeteina.

Meaa Uila: O ipu SiC ma fa'alava o lo'o fa'aaogaina i ogaumu sima aua e le fa'aleagaina i lalo o uta mamafa i le vevela tele.

Fa'atekonolosi Ceramics: Fa'aaogaina i ofu pulufana, mama fa'amaufa'ailoga mo pamu, ma tisiketi taofi ta'avale.

Fa'atekonolosi Maualuga (O le SiC Revolution)

O le 21st seneturi ua vaʻaia le siʻitia o le SiC manaoga mo le semiconductor alamanuia.

Masini Malosiaga:SiC-faʻavae MOSFETs ma diodes e sili atu ona lelei nai lo vaega masani silicon. Latou te taua mo le faʻapipiʻiina vave faiga ma inverters i Taavale eletise(EVs).

5G Atinaʻe: SiC e fai ma sui mo Gallium Nitride (GaN) i luga o masini SiC, lea e faʻamalosia ai nofoaga autu 5G.

Tulaga Tulaga Fa'alelalolagi mo le SiC Powder

A'o su'esu'eSiC pautafaavaomalo, e tatau i tagata faʻatau ona faʻatautaia faiga faʻavasega eseese:

FEPA(Federation of European Producers of Abrasives): Fa'aoga le "F"(mo abrasives fusifusia) ma le "P"(mo abrasives ufiufi) prefixes(eg, F240,P1200).

JIS(Iapani Alamanuia Tulaga Fa'atauga): Ta'atele i maketi Asia(fa'ata'ita'iga,#3000).

ANSI(American National Standards Institute): Fa'ata'atia mo le maketi i Amerika i Matu.

Tulaga Mama e Taua:

Vasega Metallurgical:88% -95%SiC.

Vasega Abrasive:96% -98.5%SiC.

Mama maualuga/Vaega Sima:99%SiC.

Silicon carbide paʻu e sili atu nai lo se abrasive faigofie.It o se mea tekonolosi maualuga e faʻafesoʻotaʻi le va i le va o pisinisi mamafa masani ma le lumanaʻi o le malosi mama.E ala i le malamalama i ona togi, metotia gaosiga, ma talosaga, faʻapolofesa metallurgy ma faʻatauga faʻapitoa e mafai ona mautinoa latou te filifilia le oloa saʻo e faʻamalieina ai a latou gaioiga ma le lelei o oloa.