Polvere metallica di silicio

La polvere di silicio industriale è ampiamente utilizzata nelle industrie dei materiali refrattari e della metallurgia delle polveri per migliorare la resistenza alle alte temperature, la resistenza all'usura e la resistenza all'ossidazione dei prodotti. I suoi prodotti sono ampiamente utilizzati nei forni, nei forni e negli arredi dei forni per la produzione dell'acciaio.
Nell'industria chimica dell'organosilicio, la polvere di silicio industriale è la materia prima di base per la sintesi dei polimeri di organosilicio, come la produzione di monomeri di silicio, olio di silicone e conservanti della gomma siliconica, migliorando così la resistenza alle alte temperature del prodotto, l'isolamento elettrico e la resistenza alla corrosione. proprietà, anticorrosivo, impermeabile e così via.
La polvere di silicio industriale viene aspirata nel silicio monocristallino e il wafer di silicio lavorato è ampiamente utilizzato nei campi ad alta tecnologia ed è una materia prima indispensabile per circuiti integrati e componenti elettronici.
Nell'industria della fusione metallurgica, la polvere di silicio industriale viene utilizzata come additivo per leghe non ferrose e come agente di lega di acciaio al silicio per migliorare la temprabilità dell'acciaio. La polvere di silicio industriale può essere utilizzata anche come agente riducente per alcuni metalli, per nuove leghe ceramiche, ecc.

Preparazione della polvere
Il carburo di silicio (SiC) è un composto di silicio e carbonio con la formula chimica SiC. Il processo di fabbricazione più semplice per produrre carburo di silicio consiste nel combinare sabbia silicea e carbonio in un forno a resistenza elettrica di grafite Acheson ad alta temperatura, tra 1600 gradi (2910 gradi F) e 2500 gradi (4530 gradi F). Le particelle fini di silicio possono essere convertite in carburo di silicio (SiC) riscaldando il carbonio in eccesso dal materiale organico. Anche il fumo di silice, che è un sottoprodotto della produzione di silicio metallico e leghe di ferrosilicio, può essere convertito in SiC riscaldandolo con grafite a 1500 gradi (2730 gradi F). Il materiale formato nella fornace Acheson varia in purezza. Le "pietre" e i grani di carburo di silicio vengono trasformati in una polvere fine mediante frantumazione e quindi purificati con alogeni.

Impastare
La polvere a grana fine (sub-micron) viene quindi miscelata in modo omogeneo con coadiuvanti di sinterizzazione non ossidi (un legante) per formare una pasta. Possono essere utilizzati leganti diversi, compresi leganti organosilicionici.

Formazione della forma
La miscela pastosa risultante può essere compattata e modellata mediante estrusione o mediante pressatura isostatica a freddo. L'estrusione consiste nel forzare l'impasto pastoso attraverso una trafila provvista di apertura. I tubi in carburo di silicio vengono prodotti mediante estrusione. Le proprietà nella direzione di estrusione differiscono dalle proprietà in altre direzioni. La pressatura isostatica a freddo è il metodo di compattazione della polvere condotto a temperatura ambiente e prevede l'applicazione di pressione da più direzioni attraverso un mezzo liquido che circonda la parte compattata. Viene utilizzato uno stampo flessibile immerso in un mezzo liquido pressurizzato. I materiali con una struttura anisotropa uniforme vengono preparati utilizzando un metodo di pressatura isostatica. I materiali utilizzati per produrre piastre e blocchi in carburo di silicio sono fabbricati mediante pressatura isostatica a freddo.

Lavorazione a controllo numerico computerizzato (CNC).
La lavorazione CNC viene utilizzata per lavorare la superficie delle piastre o praticare i fori sui lati di processo e di servizio nei blocchi cilindrici. A causa della resistenza meccanica molto bassa del materiale verde, qui è necessaria una cura particolare. Con l'aiuto di un dispositivo unico, i componenti vengono torniti, fresati e forati secondo parametri di lavorazione specifici.

Sinterizzazione
Dopo la fase di formatura, il materiale viene sinterizzato in un'atmosfera inerte a temperature fino a 2300 gradi (4170 gradi F). Durante il processo di sinterizzazione, e più precisamente tra circa 1900 gradi (3450 gradi F) e 2150 gradi (3900 gradi F), i prodotti si restringono isostaticamente di un fattore di circa il 20%. L'altezza del blocco, il diametro e il diametro dei fori si riducono tutti di circa il 20%. Anche il diametro del tubo, lo spessore della parete e la lunghezza si restringono.

Lappatura o rettifica
Se necessario, le parti in carburo di silicio sinterizzato possono quindi essere lavorate secondo tolleranze precise utilizzando una gamma molto costosa di tecniche di rettifica o lappatura del diamante di precisione.

Controlli di qualità
Le parti finite in carburo di silicio vengono sottoposte a una serie di controlli dimensionali, prove e ispezioni (rilevamento di perdite, rilevamento di crepe, test di pressione, ecc…). Le proprietà meccaniche vengono attentamente controllate e monitorate dopo ogni lotto di produzione.

Le misure di controllo della qualità svolgono un ruolo fondamentale nel garantire una produzione coerente e affidabile di polvere di silicio metallico. Durante tutto il processo di produzione, vengono implementate una serie di tecniche di controllo qualità per monitorare e valutare meticolosamente le proprietà fisiche, chimiche e metallurgiche della polvere. Queste misure comprendono test, analisi e ispezioni rigorosi delle materie prime, dei prodotti intermedi e della polvere di silicio metallico finale. Implementando rigorose misure di controllo della qualità, eventuali deviazioni o difetti vengono tempestivamente identificati e corretti, garantendo così che la polvere di silicio metallico prodotta aderisca agli standard e alle specifiche richiesti.