සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩු සකස් කිරීමේ ක්රම මොනවාද?

සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) සෙරමික් කුඩුඉහළ උෂ්ණත්ව ශක්තිය, හොඳ ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය, ඉහළ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය සහ තාප ස්ථායීතාවය, කුඩා තාප ප්රසාරණ සංගුණකය, ඉහළ තාප සන්නායකතාවය, හොඳ රසායනික ස්ථායීතාවය, ආදියෙහි වාසි ඇත. එබැවින්, එය බොහෝ විට දහන කුටි නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා වේ, ඉහළ උෂ්ණත්ව පිටාර උපාංග, උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධී පැච්, ගුවන් යානා එන්ජින් සංරචක, රසායනික ප්‍රතික්‍රියා යාත්‍රා, තාප හුවමාරු නල සහ අනෙකුත් යාන්ත්‍රික සංරචක දැඩි තත්ත්‍වයන් යටතේ, සහ බහුලව භාවිතා වන උසස් ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍යයකි.එය සංවර්ධනය වෙමින් පවතින අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍රවල (සෙරමික් එන්ජින්, අභ්‍යවකාශ යානා යනාදිය) වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනවා පමණක් නොව, වර්තමාන බලශක්තිය, ලෝහ විද්‍යාව, යන්ත්‍රෝපකරණ, ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය තුළ සංවර්ධනය කළ යුතු පුළුල් වෙළඳපලක් සහ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රයක් ද ඇත. , රසායනික කර්මාන්තය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්ර.

සකස් කිරීමේ ක්රමසිලිකන් කාබයිඩ් කුඩුප්‍රධාන වශයෙන් කොටස් තුනකට බෙදිය හැකිය: ඝන අවධි ක්‍රමය, ද්‍රව අවධි ක්‍රමය සහ වායු අදියර ක්‍රමය.

1. ඝන අදියර ක්රමය

ඝන අදියර ක්‍රමයට ප්‍රධාන වශයෙන් කාබෝතර්මල් අඩු කිරීමේ ක්‍රමය සහ සිලිකන් කාබන් සෘජු ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමය ඇතුළත් වේ.කාබෝතර්මාල් අඩු කිරීමේ ක්‍රමවලට ඇචෙසන් ක්‍රමය, සිරස් උදුන ක්‍රමය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිවර්තක ක්‍රමය ද ඇතුළත් වේ.සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩුසකස් කිරීම මුලින් Acheson ක්රමය මගින් සකස් කරන ලදී, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ (2400 ℃ පමණ) සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් අඩු කිරීමට කෝක් භාවිතා, නමුත් මෙම ක්රමය මගින් ලබා ගන්නා කුඩු විශාල අංශු ප්රමාණය (> 1mm) ඇත, විශාල ශක්තියක් වැය වන අතර, ක්රියාවලිය සංකීර්ණ.1980 ගණන්වලදී, සිරස් උදුන සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිවර්තකය වැනි β-SiC කුඩු සංස්ලේෂණය කිරීම සඳහා නව උපකරණ දර්ශනය විය.ඝනවල ඇති ක්ෂුද්‍ර තරංග සහ රසායනික ද්‍රව්‍ය අතර ඵලදායී සහ විශේෂ බහුඅවයවීකරණය ක්‍රමයෙන් පැහැදිලි වී ඇති හෙයින්, මයික්‍රෝවේව් රත් කිරීම මගින් සික් කුඩු සංස්ලේෂණය කිරීමේ තාක්ෂණය වැඩි වැඩියෙන් පරිණත වී ඇත.සිලිකන් කාබන් සෘජු ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමයට ස්වයං ප්‍රචාරක ඉහළ උෂ්ණත්ව සංස්ලේෂණය (SHS) සහ යාන්ත්‍රික මිශ්‍ර ලෝහ ක්‍රමය ද ඇතුළත් වේ.SHS අඩු කිරීමේ සංශ්ලේෂණ ක්‍රමය තාපය නොමැතිකම සඳහා SiO2 සහ Mg අතර බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියාව භාවිතා කරයි.එමසිලිකන් කාබයිඩ් කුඩුමෙම ක්‍රමය මගින් ලබා ගන්නා ලද ඉහළ සංශුද්ධතාවය සහ කුඩා අංශු ප්‍රමාණය ඇත, නමුත් නිෂ්පාදනයේ ඇති Mg අච්චාරු දැමීම වැනි පසුකාලීන ක්‍රියාවලීන් මගින් ඉවත් කළ යුතුය.

2 දියර අදියර ක්රමය

ද්‍රව අදියර ක්‍රමයට ප්‍රධාන වශයෙන් සෝල්-ජෙල් ක්‍රමය සහ පොලිමර් තාප වියෝජන ක්‍රමය ඇතුළත් වේ.සෝල්-ජෙල් ක්‍රමය යනු නිසි සෝල්-ජෙල් ක්‍රියාවලියක් මගින් Si සහ C අඩංගු ජෙල් සකස් කිරීම, පසුව සිලිකන් කාබයිඩ් ලබා ගැනීම සඳහා pyrolysis සහ අධික උෂ්ණත්වය කාබෝතර්මාල් අඩු කිරීම.කාබනික පොලිමර්වල ඉහළ උෂ්ණත්ව වියෝජනය සිලිකන් කාබයිඩ් සකස් කිරීම සඳහා ඵලදායී තාක්‍ෂණයකි: එකක් නම් ජෙල් පොලිසිලොක්සේන් රත් කිරීම, කුඩා මොනෝමර් මුදා හැරීම සඳහා වියෝජන ප්‍රතික්‍රියාව, අවසානයේ SiO2 සහ C සෑදීම, පසුව කාබන් අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාව මගින් SiC කුඩු නිෂ්පාදනය කිරීම;අනෙක නම් ඇටසැකිල්ලක් සෑදීමට කුඩා මොනෝමර් මුදා හැරීමට පොලිසිලේන් හෝ පොලිකාබොසිලේන් තාපනය කර අවසානයේ සෑදීමයි.සිලිකන් කාබයිඩ් කුඩු.

3 ගෑස් අදියර ක්රමය

වර්තමානයේ, ගෑස් අදියර සංස්ලේෂණයසිලිකන් කාබයිඩ්සෙරමික් අල්ට්‍රාෆයින් පවුඩර් ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන්නේ ගෑස් අවධි තැන්පත් වීම (CVD), ප්ලාස්මා ප්‍රේරිත CVD, ලේසර් ප්‍රේරිත CVD සහ අනෙකුත් තාක්ෂණයන් ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී කාබනික ද්‍රව්‍ය වියෝජනය කිරීමට ය.ලබාගත් කුඩු වල ඉහළ සංශුද්ධතාවය, කුඩා අංශු ප්‍රමාණය, අඩු අංශු එකතු කිරීම සහ සංරචක පහසුවෙන් පාලනය කිරීමේ වාසි ඇත.එය දැනට සාපේක්ෂව දියුණු ක්‍රමයක් වන නමුත් අධික පිරිවැයක් සහ අඩු අස්වැන්නක් සහිතව මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයක් ලබා ගැනීම පහසු නොවන අතර විශේෂ අවශ්‍යතා සහිත රසායනාගාර ද්‍රව්‍ය සහ නිෂ්පාදන සෑදීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

දැනට, දසිලිකන් කාබයිඩ් කුඩුප්‍රධාන වශයෙන් submicron හෝ නැනෝ මට්ටමේ කුඩු භාවිතා වේ, මන්ද කුඩු අංශු ප්‍රමාණය කුඩා වන අතර මතුපිට ක්‍රියාකාරීත්වය ඉහළ බැවින් ප්‍රධාන ගැටළුව වන්නේ කුඩු එකතු කිරීම නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වීමයි, එය වැළැක්වීමට හෝ නිෂේධනය කිරීමට කුඩු මතුපිට වෙනස් කිරීම අවශ්‍ය වේ. කුඩු වල ද්විතියික එකතුව.වර්තමානයේ, SiC කුඩු විසුරුවා හැරීමේ ක්රම ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් කාණ්ඩ ඇතුළත් වේ: අධි ශක්ති මතුපිට වෙනස් කිරීම, සේදීම, කුඩු විසුරුවා හැරීම, අකාබනික ආලේපන වෙනස් කිරීම, කාබනික ආලේපන වෙනස් කිරීම.


පසු කාලය: අගෝස්තු-08-2023