سلیکن کاربائڈ میں مفت کاربن کیا ہے؟

سلیکن کاربائڈ (sic)ایک مصنوعی کھرچنے والا اور جدید سیرامک ​​مواد ہے جو اس کی غیر معمولی سختی ، تھرمل استحکام اور کیمیائی مزاحمت کے لئے مشہور ہے۔ تاہم ، بہت سارے صنعتی مواد کی طرح ، اس میں اکثر ٹریس کی نجاست {{1} is ہوتی ہے جن میں مفت کاربن سمجھنے کے لئے سب سے اہم ہے۔ مینوفیکچررز ، خریداروں ، اور اختتام - صارفین کو پیسنے ، ریفریکٹری ، اور سیمیکمڈکٹر صنعتوں کے صارفین ، ایس آئی سی میں نوعیت ، اثر اور مفت کاربن کے کنٹرول کو سمجھنے کے ل product مصنوعات کے معیار اور کارکردگی کو یقینی بنانے کے لئے بہت ضروری ہے۔

ایس آئی سی میں مفت کاربن کی وضاحت کے ل we ، ہم پہلے مواد میں پابند کاربن اور مفت کاربن کے مابین فرق کو واضح کرتے ہیں:

 - پابند کاربن:یہ کاربن کیمیائی طور پر سلیکن (ایس آئی) کے ساتھ بندھا ہوا ہے تاکہ بنیادی ایس سی کرسٹل ڈھانچہ (کیمیائی فارمولا: ایس آئی سی) تشکیل دیا جاسکے۔ پابند کاربن ضروری ہے - یہ SIC کو اپنی منفرد جسمانی اور کیمیائی خصوصیات دیتا ہے ، جیسے MOHS سختی 9.2–9.4 اور اعلی پگھلنے والے نقطہ (27 2730 ڈگری)۔
 - مفت کاربن:سلیکن کے ساتھ کیمیائی بانڈ بنائے بغیر غیر علاج شدہ کاربن سے مراد ہے جو ایس آئی سی میٹرکس میں رہتا ہے۔ یہ مجرد ذرات (جیسے ، گریفائٹ ، امورفوس کاربن) کے طور پر موجود ہے جو SIC مواد میں تقسیم کیا گیا ہے۔ پابند کاربن کے برعکس ، مفت کاربن ایس آئی سی کے فنکشنل جزو کی بجائے ناپاک ہے۔

پابند کاربن ایس آئی سی کے موروثی ڈھانچے کا ایک حصہ ہے۔ فری کاربن پیداوار کے دوران نامکمل رد عمل کا بقایا ضمنی پیداوار ہے۔

سلیکن کاربائڈ بنیادی طور پر اچیسن عمل کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے ، جہاں سلکا ریت (سی او ₂) اور کاربوناس مادے (جیسے ، کوک ، گریفائٹ ، پٹرولیم کوک) کو 2200-2500 ڈگری پر برقی مزاحمتی بھٹی میں گرم کیا جاتا ہے۔ سلکا کی نامکمل کاربوتھرمل کمی کی وجہ سے مفت کاربن فارم ، چار اہم عوامل کے ذریعہ کارفرما ہیں:

1. خام مال میں کاربن سے زیادہ:

سلکا (Sio₂ + 3} c → sic + 2} co ↑) کی مکمل کمی کو یقینی بنانے کے لئے ، پروڈیوسر اکثر کاربن کی معمولی حد سے زیادہ اضافہ کرتے ہیں (اسٹومیومیومیٹرک تناسب سے 5 ٪ –10 ٪ زیادہ)۔ اگر رد عمل تکمیل تک نہیں جاتا ہے تو ، غیر علاج شدہ اضافی کاربن مفت کاربن کی طرح رہتا ہے۔

2. بھٹی میں درجہ حرارت کی ناہموار تقسیم:

اچیسن فرنس میں ایک اعلی - درجہ حرارت کور (رد عمل زون) اور کم - درجہ حرارت کی بیرونی پرتیں ہیں۔ ناکافی گرمی (2200 ڈگری سے نیچے) والے علاقوں میں ، سلکا میں کمی نامکمل ہے ، جس سے ایس آئی سی پروڈکٹ میں غیر علاج شدہ کاربن پھنس گیا ہے۔

3. مختصر رد عمل کا وقت:

پیداوار کی کارکردگی کو بڑھانے کے لئے بدبودار عمل میں جلدی کرنا کاربن کے پابند کاربن میں مکمل تبدیلی کو روک سکتا ہے۔ یہ کم - لاگت SIC کی پیداوار میں عام ہے جہاں عمل کنٹرول کم سخت ہوتا ہے۔

4. کم - کوالٹی کاربونیسیئس خام مال:

کاربن کے ذرائع اعلی راھ کے مواد (جیسے ، کم - گریڈ کوک) یا ناقص رد عمل سلکا کے ساتھ مکمل طور پر رد عمل ظاہر نہیں کرسکتے ہیں ، جس کی وجہ سے کاربن کی اعلی مفت باقیات ہیں۔ اس مسئلے کو کم سے کم کرنے کے لئے اعلی - طہارت (جیسے ، گرین sic) پریمیم کاربن ذرائع (جیسے ، پٹرولیم کوک) کا استعمال کرتا ہے۔

کارکردگی کا اثر

 سختی اور پہننے کے خلاف مزاحمت:مفت کاربن سلیکن کاربائڈ کی سختی اور لباس کے خلاف مزاحمت کو متاثر کرسکتا ہے ، عام طور پر مجموعی طور پر مکینیکل خصوصیات کو کم کرتا ہے۔

 تھرمل چالکتا:مفت کاربن مواد کی تھرمل چالکتا کو کم کرسکتا ہے ، جس سے اعلی - درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں اس کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔

کیمیائی استحکام

مفت کاربن سلیکن کاربائڈ کے کیمیائی استحکام کو متاثر کرسکتا ہے ، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت پر یا آکسائڈائزنگ ماحول میں ، جو مادی خصوصیات میں کمی کا باعث بن سکتا ہے۔

بجلی کی خصوصیات

سیمیکمڈکٹر ایپلی کیشنز میں ، مفت کاربن کی موجودگی سلیکن کاربائڈ کی برقی چالکتا کو متاثر کرسکتی ہے ، جس سے سیمیکمڈکٹر مادے کی حیثیت سے اس کی تاثیر کو کم کیا جاسکتا ہے۔

نان - تنقیدی ایپلی کیشنز میں ، کم مفت کاربن (0.5 ٪ سے کم یا اس کے برابر) کم سے کم اثر یا اس سے بھی معمولی فوائد حاصل ہوسکتا ہے۔

- کاسٹ آئرن پیسنا:پیسنے والے کاسٹ آئرن (ایک نسبتا soft نرم مواد) کے ل free ، ٹریس فری کاربن چکنا کرنے والے کے طور پر کام کرسکتا ہے ، جس سے کھرچنے اور ورک پیس کے مابین رگڑ کو کم کیا جاسکتا ہے۔
- کم - لاگت ریفریکٹری:غیر - اعلی- درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز (جیسے ، چھوٹے - پیمانے کے برتنوں کے بھٹوں) میں ، اعتدال پسند مفت کاربن خدمت کی زندگی کو نمایاں طور پر متاثر کیے بغیر پیداوار کے اخراجات کو کم کرسکتا ہے۔

- Q: کیا مفت کاربن کو مکمل طور پر ایس آئی سی سے ہٹا دیا جاسکتا ہے؟
A: مفت کاربن کو مکمل طور پر - یہاں تک کہ اونچائی - طہارت سے ختم کرنا تقریبا ناممکن ہے جس میں ٹریس کی مقدار (0.1 ٪ سے کم یا اس کے برابر) ہوتی ہے۔ مقصد یہ ہے کہ اسے درخواست کے معیارات کے مطابق سطح تک کم کیا جائے۔
- Q: کیا مفت کاربن ایس آئی سی میں گریفائٹ کی طرح ہے؟
A: گریفائٹ مفت کاربن کی ایک شکل ہے۔ مفت کاربن بھی موجود ہوسکتا ہے کیونکہ امورفوس کاربن یا کوک کی باقیات - گریفائٹ امورفوس کاربن سے زیادہ مستحکم اور کم رد عمل ہے۔
- Q: کیا مفت کاربن ایس آئی سی کے رنگ کو متاثر کرتا ہے؟
A: ہاں۔ اعلی مفت کاربن کا مواد سیاہ sic کو گہرا یا duller ظاہر کرسکتا ہے۔ اضافی مفت کاربن کے ساتھ سبز sic میں روشن سبز رنگ کی بجائے سرمئی رنگ کا رنگ ہوسکتا ہے۔