Vim tias SiC hmoov ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev loj hlob ib leeg siv lead ua, nyob rau xyoo tas los no, kev npaj siab -purity SiC hmoov tau maj mam dhau los ua qhov kev tshawb fawb hotspot hauv thaj tsam ntawm SiC ib qho kev loj hlob.
Muaj peb txoj hauv kev rau kev sib xyaw SiC hmoov: thawj zaug yog cov khoom siv- theem txheej txheem, uas feem ntau suav nrog txoj kev txo cov pa roj carbon monoxide, txoj kev siv tshuab alloying, thiab tus kheej- nthuav tawm siab - cov txheej txheem kev sib txuas kub; Qhov thib ob yog cov kua -theem txoj kev, feem ntau tus neeg sawv cev ntawm uas yog cov sol-gel txoj kev thiab polymer pyrolysis txoj kev; thiab qhov thib peb yog cov pa roj-theem txoj kev, feem ntau tus neeg sawv cev ntawm cov tshuaj vapor deposition (CVD) thiab plasma txoj kev.
Khoom -Phase Method
Txoj Kev Txo Carbothermal
Txoj kev txo qis carbothermal feem ntau yog siv silica hmoov ua silicon qhov chaw thiab cov pa roj carbon dub thiab roj av coke ua cov pa roj carbon. Cov pa roj carbon monoxide thiab cov khoom siv silicon yog sib xyaw ua ke hauv ib qho kev faib ua feem thiab tom qab ntawd rhuab, thiab tom qab tuav ntawm qhov kub thiab txias rau ib lub sij hawm, silicon carbide hmoov yog tsim. Vim nws cov txheej txheem yooj yim thiab cov khoom siv tsis tshua muaj nqi, nws yog tam sim no feem ntau siv txoj hauv kev rau kev tsim khoom ntawm silicon carbide.
Tam sim no, kev npaj ntawm SiC hmoov los ntawm txoj kev txo qis carbothermal tseem raug kev txom nyem los ntawm cov teeb meem xws li cov hmoov tsis muaj purity, siab impurity cov ntsiab lus, siab zog noj, thiab tsis txaus fineness ntawm cov hmoov. Txawm li cas los xij, txoj kev no muaj qhov zoo xws li cov khoom siv pheej yig, kev ua haujlwm yooj yim, thiab cov thev naus laus zis paub tab, yog li nws tseem tuav txoj haujlwm tseem ceeb hauv kev npaj qis - zoo silicon carbide.
Mechanical Alloying Method
Kev npaj ntawm silicon carbide hmoov los ntawm cov tshuab alloying feem ntau yog siv lub zog tsim los ntawm siab -lub zog pob milling los txhawb kev sib tsoo thiab kev sib kis ntawm cov reactants thiab tsim cov khoom xav tau. Thaum lub sij hawm lub pob milling txheej txheem, nyob rau hauv lub cheeb tsam siab heev thiab compression generated los ntawm lub siab - ceev rotation ntawm siab - lub zog milling npas, tshiab exposed nto ntawm particles ua ke nrog ib leeg. Siab- lub zog pob zeb ua rau cov khoom ua kom muaj ntau qhov tsis xws luag. Tsav los ntawm lub zog dawb, atoms ntawm qhov chaw ntawm cov khoom sib txawv, yog li tsim cov theem tshiab.
Cov txheej txheem kev sib tsoo tshuab muaj qhov zoo xws li cov cuab yeej tsim khoom yooj yim, tus nqi qis, thiab muaj peev xwm ua tiav cov khoom loj ntawm silicon carbide hmoov. Txawm li cas los xij, vim tias kev sib xyaw ntawm SiC hmoov los ntawm kev sib xyaw ua ke yog ua tiav los ntawm kev sib tsoo sib tsoo, cov khoom siv feem ntau muaj qhov loj me me, thiab kev faib cov cuab yeej tseem xav tau los tshuaj xyuas cov khoom. Nyob rau tib lub sij hawm, thaum lub sij hawm lub pob milling txheej txheem, impurities los ntawm lub milling media thiab milling hub yog yooj yim heev qhia, thiab vim hais tias cov raw khoom hmoov feem ntau reacts los ntawm nto - mus rau - deg cov tshuaj tiv thaiv, cov tshuaj tiv thaiv tsis tiav yuav tshwm sim. Nyob rau hauv cov ntsiab lus, mechanical alloying tsis yog ib txoj hauv kev zoo tshaj plaws rau kev sib txuas siab -purity SiC hmoov.
Tus kheej -Propagating High-Tub kub Synthesis Method
Tus kheej -propagating siab -kub synthesis txoj kev belongs rau cov khoom -theem synthesis method. Nyob rau hauv txoj kev no, nyob rau hauv cov xwm txheej ntawm ib qho chaw cua sov sab nraud, cov activators tau ntxiv kom cov tshuaj tiv thaiv ntawm cov reactants tshwm sim spontaneously thiab tsis tu ncua. Txawm li cas los xij, qhov sib ntxiv ntawm cov activators inevitably qhia lwm yam impurities. Txhawm rau kom ntseeg tau qhov purity ntawm cov khoom, cov kws tshawb fawb xaiv los ua kom cov tshuaj tiv thaiv kub thiab ua kom sov ntxiv kom tswj tau cov tshuaj tiv thaiv. Txoj kev no yog hu ua kev txhim kho tus kheej -propagating high-kub synthesis method.
Txoj kev txhim kho tus kheej -propagating siab-kub synthesis txoj kev muaj ib tug yooj yim txheej txheem kev npaj thiab siab synthesis efficiency, thiab yog dav siv nyob rau hauv kev lag luam los tsim high - purity SiC hmoov. Txoj kev no siv cov khoom siv Si thiab C los ua cov khoom siv raw, ua rau lawv hnov qab tsis tu ncua ntawm qhov kub ntawm 1400-2000 ° C, thiab thaum kawg tau txais siab -purity SiC hmoov. Tam sim no, kev tshawb fawb tsom mus rau kev txhim kho tus kheej-propagating synthesis txoj kev npaj SiC hmoov yog yuav ua li cas txo cov ntsiab lus N hauv SiC hmoov.
Kua-Phase Method
Sol-Gel Method
Tam sim no, ntawm cov kua -theem txoj kev, tsuas yog cov sol-gel txoj kev tuaj yeem ua ke siab -purity SiC hmoov. Nws cov txheej txheem npaj yog kom yaj cov ntsev inorganic los yog alkoxides hauv cov kuab tshuaj (dej lossis cawv) los ua ib qho kev daws teeb meem, tau txais cov khoom sib xws, uas tom qab ntawd hloov mus rau hauv cov gel los ntawm kev ziab lossis lub cev qhuav dej, thiab tom qab ntawd raug kho cua sov kom tau txais cov hmoov ultrafine uas yuav tsum tau ua.
Silicon carbide hmoov synthesized los ntawm sol-gel txoj kev yog thawj zaug siv rau sintering silicon carbide ceramics. Nrog kev txhim kho txuas ntxiv ntawm cov txheej txheem, purity ntawm cov hmoov hluavtaws kuj tseem nce ntxiv. Tam sim no, SiC hmoov npaj los ntawm sol-gel txoj kev tuaj yeem siv rau kev loj hlob ib leeg. Cov txheej txheem sol-gel tuaj yeem npaj siab-purity, ultrafine SiC hmoov, tab sis tus nqi npaj yog qhov siab thiab cov txheej txheem synthesis yog complex, yog li nws tsis haum rau kev tsim khoom.
Txoj kev Polymer Pyrolysis
Txoj kev polymer pyrolysis feem ntau tsim SiC hmoov los ntawm decomposing organic polymers ntawm qhov kub thiab txias. Txoj kev sib xyaw no feem ntau yog muab faib ua ob pawg: ib qho yog cua sov ua ntej kom muaj cov tshuaj tiv thaiv decomposition thiab tso cov monomers me me, tsim SiO2 thiab C, thiab tom qab ntawd npaj SiC hmoov los ntawm cov tshuaj tiv thaiv carbothermal txo; lwm qhov yog cua sov lub precursor tso ib monomer Si-C pob txha, thaum kawg tsim SiC hmoov. Muaj ntau yam kev tshawb fawb txog cov txheej txheem polymer pyrolysis nyob rau xyoo 1990, tab sis nyob rau xyoo tas los no ob peb tus kws tshawb fawb tau hais txog nws, feem ntau vim nws cov khoom hloov pauv qis, cov khoom siv raw khoom kim heev, thiab cov pa phem heev.
Gas-Phase Method
Chemical Vapor Deposition Method (CVD)
Txoj kev CVD tau txais ultrafine, siab -purity Si hmoov los ntawm qhov siab - qhov kub thiab txias ntawm cov pa roj. Si qhov chaw feem ntau xaiv los ntawm SiH4 thiab SiCl4, thiab lwm yam, thiab C qhov chaw feem ntau xaiv los ntawm CH4, C2H2, thiab CCl4, thiab lwm yam, thaum cov pa roj xws li (CH3) 2SiCl2 thiab Si (CH3) 4 tuaj yeem muab Si qhov chaw thiab C qhov chaw tib lub sijhawm. Lub purity ntawm cov roj no yog siab tshaj 99.9999%.
Tam sim no, CVD txoj kev feem ntau siv cov khoom siv roj av ua cov khoom siv raw. Txoj kev no yuav tsum muaj kev tswj xyuas meej ntawm cov khoom siv cov khoom noj txaus, thiab muaj cov kev xav tau siab heev rau cov purity ntawm cov khoom siv roj synthesis thiab cov graphite sab hauv. Nyob rau tib lub sijhawm, vim tias muaj ntau yam los ntawm - cov khoom ntawm cov tshuaj tiv thaiv, corrosive thiab toxic gases xws li chlorides yog heev yooj yim tsim, tso siab xav tau rau cov neeg ua hauj lwm thiab cov khoom, thiab yog li ntawd cov nqi ntau lawm kuj tseem siab. Tsis tas li ntawd, cov hmoov synthesized los ntawm txoj kev no yog nanoscale ultrafine hmoov, uas tsis yooj yim rau sau. Tsis tas li ntawd, vim muaj kev txwv ntawm cov tshuaj vapor deposition nws tus kheej, tus nqi synthesis kuj qeeb, thiab tam sim no nws tsis tuaj yeem ua tiav loj - nplai ntau lawm ntawm - purity SiC hmoov.
Txoj Kev Plasma
Txoj kev plasma yog kis cov tshuaj tiv thaiv rau hauv lub thawv plasma zoo siab los ntawm lub xov tooj cua - zaus lub zog. Cov pa roj ua rau ib leeg nyob rau hauv kev sib tsoo nrog siab - electrons ceev, thaum kawg tau siab - purity SiC hmoov. Cov pa roj siv nyob rau hauv txoj kev plasma yog tib yam li cov hauv CVD txoj kev, thiab cov roj purity kuj siab dua 99.9999%.
Txoj kev plasma tuaj yeem sib xyaw ua ke siab -purity SiC hmoov, thiab cov hmoov particle loj faib yog sib xws, tsis muaj teeb meem ua paug. Txawm li cas los xij, cov hmoov sib xyaw ua ke me me dhau los ua kom tau raws li qhov yuav tsum tau muaj ntawm ib qho kev loj hlob siv lead ua, thiab yuav tsum tau ua ntxiv ua ntej nws tuaj yeem siv rau kev loj hlob siv lead ua. Tsis tas li ntawd, cov khoom siv muaj lub neej ua haujlwm luv luv thiab tus nqi siab.