Кремний Карбид (SiC) Порошогы: Сыйфатлар, Индустриаль кушымталар

Халыкара сатып алучылар һәм сатып алулар менеджерлары өчен кремний карбид порошогының нюансларын аңлау техник таләп кенә түгел - ул көндәшлек кирәклеге. Корыч җитештерүдә дезоксидизатор, югары җитештерүчән абразив яки электр машинасында (EV) электр электроникасында критик компонент буларак кулланыламы, SiC каты, җылылык үткәрүчәнлеге, химик тотрыклылыкның уникаль комбинациясен тәкъдим итә.

Силикон Карбид (SiC) нәрсә ул?

Кремний карбид - кремний һәм углеродтан торган катнаш ярымүткәргеч. Табигатьтә ул бик сирәк, кайбер төр метеоритларда һәм корунд чыганакларында эз күләмендә генә очрый. Димәк, сәнәгатьтә кулланылган кремний карбид диярлек синтетик рәвештә җитештерелә.

Бәллүр структурасы

SiC уникаль, чөнки ул полиморфизмны күрсәтә, ягъни 250 дән артык кристалл формада булырга мөмкин. Иң еш очрый торган структуралар:

Альфа Кремний Карбид (α-SiC): Иң киң таралган полиморф, алты почмаклы кристалл структурасы белән характерлана. Ул 1700 ° C-тан югары температурада тотрыклы.

Бета Кремний Карбид (β-SiC): Бу форма куб кристалл структурасына ия (бриллиантка охшаган) һәм 1700 ° C-тан түбән температурада барлыкка килә.

Төп физик һәм химик үзлекләр

Ни өчен SiC порошогы шулай эзләнә? Аның күрсәткечләре чагыштыргысыз:

Экстремаль катылык: Мох катылыгы 9.0 - 9,5 булганда, ул бриллиант һәм бор карбидыннан кала икенче урында тора.

Highгары җылылык үткәрүчәнлеге: SiC җылылыкны күпчелек металлларга караганда тизрәк тарата, аны югары температуралы мохит өчен идеаль итә.

Түбән җылылык киңәюе: кинәт температураның үзгәрүе (җылылык шокына каршы тору) вакытында ярылуга яки ярылуга каршы тора.

Химик инерция: кислоталардан, эшкәртүләрдән, эретелгән тозлардан коррозиягә бик чыдам, хәтта югары температурада.

Ярымүткәргеч үзлекләр: күпчелек абразивлардан аермалы буларак, SiC - киң электрон полоса ярымүткәргеч, ул электроника тармагында революция ясый.

Manufactитештерү процессы: Ахесон методы һәм аннан соң

Highгары чисталык җитештерүкремний карбид порошогыкапитал таләп итә торган һәм энергиягә авыр процесс.

Ахесон процессы

1891-нче елда Эдуард Гудрих Ахесон уйлап тапкан, бу зур күләмле җитештерү өчен төп ысул булып кала.

Чимал: югары чисталык кремний комы (SiO2) һәм нефть кокы (С) катнаш. Кайбер очракларда порошокны контрольдә тоту һәм пычракларны бетерү өчен, пычрак һәм тоз кушыла.

Электр миче: катнашма каршылык миченә урнаштырыла. Электр токы графит үзәге аша уза, әйләнә-тирә катнашманы 1700 ° C белән 2500 ° C арасындагы температурага җылытып.

Химик реакция: SiO2 + 3C → SiC + 2CO реакциясе була.

Урып-җыю: Мич суынгач, SiC кристаллларының зур "цилиндрик" массасы барлыкка килә. Ядрәсе иң югары чисталыкны (Green SiC) үз эченә ала, тышкы катламнары Кара SiC бирә.

Порошокка эшкәртү

Чиста кристаллар җыеп алынганнан соң, алар эшкәртүнең берничә этабын узалар:

Сындыру һәм тегермәнләү: Кристалларны порошокка киметү өчен, иҗек кистергечләр, чүкеч тегермәннәре яки шар тегермәннәре куллану.

Бәяләү (Зурлау): Порошокның билгеле зурлык үлчәмнәренә туры килүен тәэмин итү өчен тибрәнүче экраннарны яки һава классификаторларын куллану (мәсәлән, FEPA, JIS, яки ANSI стандартлары).

Кислота юу һәм чистарту: Калдык тимерне, ирекле кремнийны яки углеродны чыгару өчен, порошок еш кына химик матдәләр белән эшкәртелә, чисталык дәрәҗәсенә 98% - 99,9%.

Кара vs. яшел кремний карбид: аерманы аңлау

Глобаль базарда, SiC порошогы, гадәттә, аның төсе буенча бүленә, бу аның чисталыгын һәм максатчан кулланылышын күрсәтә.

Кара кремний карбид (Кара SiC)

Кара SiC якынча 95% - 98% SiC. Аның кара төсе тимер һәм углерод пычраклары аркасында.

Характеристика: яшел SiC белән чагыштырганда бераз катырак, ләкин азрак ватык.

Иң яхшысы: чуен, төсле металллар (бакыр, алюминий), металл булмаган материаллар (таш, каучук, агач) кебек югары киеренкелек материалларын тарту. Бу шулай ук ​​металлургия дезоксидизациясе өчен төп сайлау.

Яшел кремний карбид (Green SiC)

Green SiC - югары чисталык варианты, гадәттә 99% SiC эчтәлеге.

Характеристика: Кара SiC белән чагыштырганда югары катылык һәм өстен кисү көче.

Иң яхшысы: вольфрам карбид, оптик пыяла, керамика, ярымүткәргеч вафер кебек каты һәм ватык материалларны төгәл тарту.

Беренчел сәнәгать кушымталары

Металлургия һәм корыч җитештерү

Металлургия тармагында SiC порошогы куполаларда һәм электр дугасында мичләрдә көчле дезоксидизатор һәм ягулык чыганагы булып хезмәт итә.

Файдасы: эретелгән металлның сыеклыгын яхшырта, кремний һәм углеродны торгызу темпларын көчәйтә, эретү процессының гомуми энергия куллануны киметә.

Чуен тимер җитештерү: Бу графит плиталарның формалашуына ярдәм итә, югары сыйфатлы соры һәм үтемле тимер кастингларына китерә.

Абразивлар һәм өслекне бизәү

Бу, мөгаен, SiC порошогын куллану.

Бәйләнгән абразивлар: тарту тәгәрмәчләре һәм кисүче дисклар җитештерү өчен кулланыла.

Ябык абразивлар: Сандугачларда һәм бизәү каешларында кулланыла.

Каплау һәм бизәү: Яхшы SiC порошоклары клапаннар, приборлар һәм ярымүткәргеч субстратларны төгәл урлау өчен "пычракларда" кулланыла.

Завод һәм керамика

Highгары эретү ноктасы (ул 2700 ° C тирәсе) һәм түбән җылылык киңәюе аркасында, SiC иң отрядлы материал.

Мич җиһазлары: SiC тәлинкәләр һәм балкышлар керамик мичләрдә кулланыла, чөнки алар экстремаль температурада авыр йөк астында деформацияләнмиләр.

Техник керамика: Пуля үткәрми торган жилетларда, насослар өчен мөһер боҗраларында, автомобиль тормоз дискларында кулланыла.

Алга киткән электроника (SiC революциясе)

XXI гасырда ярымүткәргеч индустриясенә SiC ихтыяҗы артты.

Энергия җайланмалары: SiC нигезендәге MOSFETлар һәм диодлар традицион кремний компонентларына караганда эффективрак. Алар тиз корылма системалары һәм электр машиналарында инвертерлар өчен бик кирәк.

5G инфраструктура: SiC югары ешлыклы 5G база станцияләрен эшләтеп торган SiC җайланмаларында Gallium Nitride (GaN) өчен субстрат булып хезмәт итә.

SiC Порошогы өчен глобаль сыйфат стандартлары

ЭзләгәндәSiC порошогыхалыкара, сатып алучылар төрле классификация системаларында йөрергә тиеш:

FEPA (Абразив Европа җитештерүчеләре федерациясе): "F" (бәйләнгән абразивлар өчен) һәм "P" (капланган абразивлар өчен) префиксларын (мәсәлән, F240, P1200) куллана.

JIS (Япония сәнәгать стандарты): Азия базарларында киң таралган (мәс., 3000).

ANSI (Америка Милли Стандартлар Институты): Төньяк Америка базары өчен стандартлаштырылган.

Чисталык дәрәҗәләре мөһим:

Металлургия дәрәҗәсе: 88% -95% SiC.

Абразив класс: 96% -98,5% SiC.

Pгары чисталык / Керамик класс: 99% SiC.

Кремний карбид порошогы гади абразивка караганда күпкә артыграк. Бу традицион авыр сәнәгать һәм чиста энергия киләчәге арасындагы аерманы каплаучы югары технологияле материал. Аның классларын, җитештерү ысулларын, кулланылышларын аңлап, металлургия белгечләре һәм сатып алу белгечләре үз операцияләрен һәм продукт сыйфатын оптимальләштерү өчен кирәкле продукт сайлый алалар.