Greining á gerðum og stærðum kísilkarbíðs

Kísilkarbíð (SiC)er fyrst og fremst flokkað út frá efnafræðilegum hreinleika og kristalbyggingu. Mismunandi gerðir sýna verulegan mun á frammistöðu og viðeigandi notkunarsviðsmyndum:

Kjarnaástæður fyrir tegundamun:

 Hráefni og ferli áhrif:Hár-hreinleiki SiC notar há-hreinan kísilsand (99,9% eða hærra) og há-gæða jarðolíukók, brædd við 2300-2500 gráður í 8-12 klukkustundir, sem leiðir til nægjanlegs kristalvaxtar og lágmarks óhreinindaleifar. Venjulegt SiC í iðnaði notar venjulegan kísilsand og kolakók, brædd við 2000-2200 gráður í 4-6 klukkustundir, sem leiðir til hærra óhreinindainnihalds.

 Umsókn eftirspurnardrifin:Hágæða stálframleiðslu- og rafeindatækniforrit gera strangar kröfur um hreinleika efnisins, sem knýr þróunina á há-hreinleika SiC. Aftur á móti setja steypu- og eldföst efni í forgang kostnaðarstýringu, þar sem venjulegt eða lítið -hreint SiC dugar.

Kornastærðarflokkun og samsvörun forskrifta (Industry-Common Standard)
Stærð kísilkolefnisblendis er byggð á „möskva“ með eftirfarandi umbreytingu í millimetra (mm) og samsvarandi notkunarsviðsmyndir:

Orsakir stærðarfjölbreytileika

Kröfur um hvarfhreyfifræði:

Lítil- kísilkarbíð hefur stórt tiltekið yfirborð (td 200 möskva hefur meira en 10 sinnum tiltekið yfirborð en 10 möskva), sem gerir ráð fyrir ítarlegri snertingu við bráðið stál/járn, sem leiðir til hraðari upplausnarhraða, hentugur fyrir "hraða afoxun, stuttan-tíma bræðslu sem rafmagnsbræðslu og síðari stigs stálbræðslu; stór-kísilkarbíð leysist hægt upp, sem gerir kleift að losa íhluti stöðugt, hentugur fyrir "langtíma stöðug viðbrögð" (svo sem bræðslu í kúpuofni).

Samhæfni búnaðar og ferla:

Litlir örvunarofnar hafa takmarkað pláss í ofninum og veikt hrært. Notkun 10-20 möskva stórra-agna kísilkarbíð getur auðveldlega leitt til botnfalls og ófullkomins upplausnar; því þarf minni agnir (60 möskva eða hærri). Stórir breytir og kúpuofnar, með stærra rúmmáli af bráðnu stáli og ítarlegri hræringu, geta tekið við stærri ögnum kísilkarbíði og íblöndunarferlið er þægilegra.

 Tegundarauðkenning (nákvæmni frá háu til lágu)

Efnasamsetning greining:

ICP litrófsgreining er notuð til að greina innihald Si, C og óhreininda. Si Stærra en eða jafnt og 98% gefur til kynna mikinn hreinleika, 75%-97% gefur til kynna venjulegt stig og < 75% gefur til kynna lítinn hreinleika.

Kristalbyggingargreining:

Röntgengeislun (XRD) er notuð. Augljósir -SiC-einkennandi toppar gefa til kynna mikinn hreinleika eða venjulegan flokk, en hátt hlutfall -SiC-einkennandi toppa gefur til kynna lítinn hreinleika.

Útlit-Dómur byggður:

Hár-kísilkarbíð er svart eða dökkgrænt með einsleitum ljóma og engum mislituðum blettum; venjuleg einkunn er gráleit á litinn og hefur daufari ljóma; lítill-hreinleiki er að mestu gráleit-brúnn og óhreinindaagnir eru sýnilegar.

 Stærðarauðkenning (algengt notaðar iðnaðaraðferðir)

Staðlað sigtigreining:

Með því að nota GB/T 6003.1-2012 staðlað sigti eru kísilkarbíðsýni sigtuð og leifarnar í mismunandi sigtilögum eru vigtaðar til að ákvarða kornastærðardreifingu (td "80-100 möskva" þýðir agnir sem fara í gegnum 80 möskva sigti en eru eftir á 100 möskva sigti). Þessi aðferð er einföld í notkun, lág í kostnaði og hentug fyrir iðnaðarframleiðsluumhverfi.

Laser Stærðargreining:

Með því að nota leysistærðargreiningartæki nýtir þessi aðferð dreifingaráhrif leysisljóss á agnir til að fá fljótt kornastærðardreifingarferla. Það býður upp á mikla mælingarnákvæmni (villa Minna en eða jafnt og 2%) og er hentugur fyrir hágæða forrit með ströngum kornastærðarkröfum (eins og rafræn efni og nákvæmnissteypu).

Rökfræði kjarnavals

 Val byggt á "Hreinleikakröfum":Hár-kísilkarbíð fyrir há-stál- og rafeindatækni; iðnaðar-einkunn fyrir almenna málmvinnslu og steypu; lítill-hreinleiki fyrir kostnaðar-viðkvæm forrit.

 Val byggt á "viðbragðshraða":Lítil stærð (60 möskva eða stærri) fyrir stuttan-bræðslu og hraða afoxun; stór kornastærð (undir 20 möskva) fyrir langtímabræðslu og stöðug viðbrögð.

 Samhæfni byggt á "Tegpu búnaðar":Lítil stærð fyrir litla ofna; stór stærð fyrir stóra ofna, til að forðast ófullkomna upplausn eða rekstraróþægindi.

Hagnýt lykilatriði

 Skammtastýring:Fyrir há-hreinleika kísilkarbíð stálframleiðslu er skammturinn 0,3%-0,5% af massa bráðna stálsins; fyrir venjulega steypubólusetningu er skammturinn 0,5%-1,0%. Of stórir skammtar geta auðveldlega leitt til aukins kolefnisinnihalds í bráðnu stáli og sprungna í steypu.

 Tímasetning viðbót:Fyrir rafbogaofna stálframleiðslu, bætið við kísilkarbíði á síðari stigum hleðslubræðslu; fyrir sáningu í steypu, bætið við kísilkarbíði 1-2 mínútum áður en slegið er á bráðna járnið til að tryggja nægjanlega viðbrögð.

 Samsett notkunartækni:Þegar það er blandað saman viðkísiljárnog áli fyrir afoxun, bætið fyrst fesi fyrir for-afoxun (fjarlægir meira en 80% af súrefninu), bætið síðan við SiC fyrir dýpri afoxun og áfyllingu á sílikon, og að lokum bætið við áli fyrir endanlega afoxun til að bæta afoxunarvirkni og frásogshraða sílikons.

Undirbúningur hálfleiðara undirlags:

99,99% hár-hreinleiki, 120-200 möskva kísilkarbíð er valið til að tryggja að engin óhreinindi hafi áhrif á rafvirkni;

Þunn-veggað nákvæmnissteypa (td strokkahausar fyrir bílavélar):

60-120 möskva venjulegt kísilkarbíð er valið til að jafna sáningaráhrif og kostnað;

Stór-stálframleiðsla (Q355 lágt-blendi stál):

10-20 möskva kísilkarbíð úr iðnaðargráðu er valið til að koma á stöðugleika í afoxun og bæta við kísil, sem bætir styrk stálsins.