المصطلحات الشائعة المرتبطة بمعالجة كربيد السيليكون

كربيد السيليكون المُعاد تبلوره (RXSIC، ReSIC، RSIC، R-SIC). المادة الخام الأولية هي كربيد السيليكون. لا تُستخدم أي مواد مساعدة على التكثيف. تُسخّن المواد المضغوطة غير المعالجة إلى أكثر من 2200 درجة مئوية للتصليد النهائي. تتميز المادة الناتجة بمسامية تبلغ حوالي 25%، مما يحد من خواصها الميكانيكية؛ ومع ذلك، يمكن أن تكون المادة نقية للغاية. هذه العملية اقتصادية للغاية.
كربيد السيليكون المُرتبط بالتفاعل (RBSiC). تتكون المواد الخام الأولية من كربيد السيليكون والكربون. ثم يُشَرَّب المكون الأخضر بالسيليكون المنصهر عند درجة حرارة أعلى من 1450 درجة مئوية وفقًا للتفاعل التالي: SiC + C + Si -> SiC. تحتوي البنية المجهرية عادةً على كمية زائدة من السيليكون، مما يحد من خصائصها عند درجات الحرارة العالية ومقاومتها للتآكل. يحدث تغير طفيف في الأبعاد أثناء العملية؛ ومع ذلك، غالبًا ما تتشكل طبقة من السيليكون على سطح الجزء النهائي. تُعتمد تقنية ZPC RBSiC المتقدمة لإنتاج بطانات مقاومة للتآكل، وألواح، وبلاطات، وبطانات إعصارية، وكتل، وأجزاء غير منتظمة، وفوهات FGD مقاومة للتآكل والتآكل، ومبادلات حرارية، وأنابيب، وما إلى ذلك.

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد (NBSIC، NSIC). تتكون المواد الخام الأولية من كربيد السيليكون ومسحوق السيليكون. يُحرق المسحوق المضغوط في جو من النيتروجين حيث يحدث التفاعل التالي: SiC + 3Si + 2N2 → SiC + Si3N4. لا تُظهر المادة النهائية تغيرًا يُذكر في أبعادها أثناء التصنيع. وتتميز المادة بدرجة معينة من المسامية (عادةً حوالي 20%).

كربيد السيليكون المتلبد مباشرة (SSIC). كربيد السيليكون هو المادة الخام الأولية. مواد مساعدة التلبيد هي البورون والكربون، ويحدث التلبيد من خلال عملية تفاعل الحالة الصلبة عند درجة حرارة أعلى من 2200 درجة مئوية. يتميز بخصائص ممتازة في درجات الحرارة العالية ومقاومة فائقة للتآكل نظرًا لعدم وجود طور زجاجي ثانوي عند حدود الحبيبات.

كربيد السيليكون المتلبد في الطور السائل (LSSIC). كربيد السيليكون هو المادة الخام الأساسية. مواد مساعدة التلبيد هي أكسيد الإيتريوم وأكسيد الألومنيوم. يحدث التلبيد عند درجة حرارة أعلى من 2100 درجة مئوية من خلال تفاعل في الطور السائل، مما ينتج عنه طور زجاجي ثانوي. تتميز الخواص الميكانيكية عمومًا بتفوقها على كربيد السيليكون المتلبد في الطور السائل (SSIC)، ولكن خواصها عند درجات الحرارة العالية ومقاومتها للتآكل ليست بنفس الجودة.

كربيد السيليكون المضغوط حراريًا (HPSIC). يُستخدم مسحوق كربيد السيليكون كمادة خام أولية. تتكون مواد التكثيف عادةً من البورون والكربون أو أكسيد الإيتريوم وأكسيد الألومنيوم. تتم عملية التكثيف بتطبيق ضغط ميكانيكي ودرجة حرارة متزامنين داخل تجويف قالب من الجرافيت. وتكون الأشكال عبارة عن صفائح بسيطة. يمكن استخدام كميات قليلة من مواد التكثيف. تُستخدم الخصائص الميكانيكية للمواد المضغوطة حراريًا كمعيار أساسي لمقارنة العمليات الأخرى. ويمكن تغيير الخصائص الكهربائية بتغيير مواد التكثيف.

كربيد السيليكون المُصنّع بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار (CVDSIC). تُصنع هذه المادة بعملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) التي تتضمن التفاعل التالي: CH3SiCl3 -> SiC + 3HCl. يُجرى التفاعل في جو من الهيدروجين، حيث يُرسب كربيد السيليكون على ركيزة من الجرافيت. تُنتج هذه العملية مادة عالية النقاوة، إلا أنها لا تُنتج سوى ألواح بسيطة. وتُعدّ هذه العملية مكلفة للغاية نظرًا لبطء زمن التفاعل.

كربيد السيليكون المركب بالترسيب الكيميائي للبخار (CVCSiC). تبدأ هذه العملية بمادة أولية من الجرافيت، يتم تشكيلها آليًا إلى أشكال قريبة من الشكل النهائي وهي في حالة الجرافيت. تخضع قطعة الجرافيت لعملية تحويل تُخضعها لتفاعل بخار صلب موضعي لإنتاج كربيد سيليكون متعدد البلورات، متجانس التركيب الكيميائي. تتيح هذه العملية المُحكمة التحكم إنتاج تصاميم معقدة في قطعة كربيد سيليكون مُحوّلة بالكامل، تتميز بدقة عالية ونقاء فائق. تُقلل عملية التحويل من وقت الإنتاج المعتاد وتُخفض التكاليف مقارنةً بالطرق الأخرى.* المصدر (باستثناء ما هو مذكور): شركة سيراداين، كوستا ميسا، كاليفورنيا.