تتم معالجة كربيد السيليكون (SiC) من خلال طرق مختلفة بما في ذلك التلبيد والترابط التفاعلي والنمو البلوري والترسيب الكيميائي للبخار (CVD). وتتميز كل طريقة بخصائصها وتطبيقاتها الفريدة، مما يساهم في تعدد الاستخدامات المتنوعة والواسعة النطاق لكربيد السيليكون في كل من الصناعات التقليدية والناشئة.
التلبيد:
ينطوي التلبيد على استخدام مسحوق سيكلوريد الكربون النقي مع مساعدات التلبيد غير الأكسيدية. وتستخدم العملية تقنيات تشكيل السيراميك التقليدية وتتطلب التلبيد في جو خامل عند درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية أو أعلى. تُعد هذه الطريقة ضرورية لإنتاج سيراميك كربيد السيليكون مع قوة ميكانيكية ممتازة في درجات الحرارة العالية، وصلابة عالية، ومعامل مرونة عالية، ومقاومة عالية للتآكل، ومقاومة عالية للتآكل، وموصلية حرارية عالية، ومقاومة للتآكل. هذه الخصائص تجعل كربيد السيليكون مناسبًا للتطبيقات في أثاث الأفران ذات درجة الحرارة العالية، والاحتراق، والفوهات، والمبادلات الحرارية، وحلقات الختم، والمحامل المنزلقة والدروع المضادة للرصاص، والعاكسات الفضائية، ومواد التثبيت في تحضير رقائق أشباه الموصلات، ومواد تكسية الوقود النووي.الترابط التفاعلي:
يتم تصنيع كلوريد السيليكون المرتبط بالتفاعل عن طريق تسريب مخاليط من مخاليط كلوريد السيليكون والكربون مع السيليكون السائل. يتفاعل السيليكون مع الكربون، مكونًا كربيد السيليكون الإضافي الذي يربط جزيئات سيكلوريد السيليكون الأصلية معًا. وتعد هذه الطريقة فعالة بشكل خاص لإنشاء مواد ذات خواص ميكانيكية محددة وتستخدم في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل ومقاومة الصدمات الحرارية.
النمو البلوري والترسيب الكيميائي للبخار (CVD):
يستخدم المصنعون تقنية الترسيب الكيميائي بالترسيب الكيميائي للبخار الكيميائي لتنمية كربيد السيليكون 3C و6H على ركائز رقائق السيليكون. وتسمح هذه العملية بإدخال المنشطات من النوع n والنوع p في أغشية كربيد السيليكون الأحادية البلورة، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة لتطوير بلورات كربيد السيليكون السميكة نسبياً والخالية من الشوائب. يُظهر SiC المنتج باستخدام تقنية CVD مقاومة كهربائية منخفضة، مما يجعله موصلاً معقولاً للكهرباء. تُعد هذه الخاصية مفيدة لتصنيع ميزات دقيقة باستخدام طرق EDM، وهي مفيدة لتوليد ثقوب صغيرة ذات نسب عرضية عالية.
التحضير الصناعي لمسحوق SiC:
