Silisyum karbür çubukların (SiC ısıtma elemanları) üretim süreci, ürün performansını ve güvenilirliğini sağlamak için sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gereken birden fazla anahtar bağlantıyı içerir. Proses akışının temel kontrol noktaları ve kontrol noktaları şunlardır:
1. Hammadde hazırlama ve oranlama
Anahtar noktalar:
● Silisyum karbür (SiC) tozunun saflığı ve parçacık boyutu: Yüksek saflıkta SiC tozu temeldir ve parçacık boyutu dağılımı, sinterleme yoğunluğunu ve iletkenliğini doğrudan etkiler.
● Özel bağlayıcıların ve katkı maddelerinin kullanılması, ham madde dağılımının tek biçimli olmasını sağlayabilir ve elektrik direncini düzenleyebilir.
Kontrol tedbirleri:
● Hammadde giriş denetimi (saflık, parçacık boyutu, yabancı madde içeriği).
● Eşitliği sağlamak için ıslak veya kuru karıştırma işleminin benimsenmesi.
● Küçük{0}}ölçekli denemelerle oranı optimize edin.
2. Kalıplama işlemi
Anahtar noktalar:
Yoğunluk ve tekdüzelik oluşturma: sinterleme sonrasında yapısal mukavemeti ve termal homojenliği doğrudan etkiler
● Kalıplama basınç değerinin 16MPA'yı aşması gerekir, genellikle 17-18MPA arasındadır. Basınç değeri çok düşükse silisyum karbür çubuğun yoğunluğu düşük olur ve bükülmeye yatkın olur, basınç değeri çok yüksekse kalıba zarar vermek kolaydır.
● Düzlüğü gözlemleyin ve çubuk deliğinin merkezinin ortalanmış olup olmadığını ve herhangi bir sapma olup olmadığını kontrol edin.
● Yoğunluk testi: Silisyum karbür çubuğun yoğunluğu belirtilen gereksinimleri karşılamıyorsa, silisyum karbür çubuk kesilmeye eğilimlidir. Ayrıca yoğunluk, çubuğun ucundaki gözeneklerin sayısına göre kabaca belirlenebilir. Gözenek sayısının yüksek olması yoğunluğun düşük olduğunu, düşük olması ise yoğunluğun yüksek olduğunu gösterir.
Kontrol tedbirleri:
● Kalıplama basıncını, hızını ve kalıp tasarımını kontrol edin.
● Yeşil gövde yoğunluğunun tek biçimliliğini izlemek için bir yoğunluk dedektörü kullanın.
● Delaminasyon veya iç çatlaklardan kaçının.
3. Sinterleme işlemi
Anahtar noktalar:
● Sinterleme sıcaklığı ve atmosferi: İnert bir atmosferde (argon gibi) veya vakumda yapılması gerekir ve sıcaklık genellikle 2000 derecenin üzerindedir.
● Isıtma/soğutma hızı: Çok hızlı olması çatlamaya yol açabilir, çok yavaş olması ise üretim verimliliğini etkileyebilir.
● Direnç testi: Belirtilen direnç değeri gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını görmek için sinterlenmiş silisyum karbür çubuğun direnç değerini zamanında kontrol edin.
Kontrol tedbirleri:
● Sıcaklık bölgesi eğrisini tam olarak kontrol etmek için yüksek-sıcaklıklı bir sinterleme fırını kullanın.
● Atmosferin saflığını izleyin.
● Sinterlenmiş numuneler aracılığıyla gözenekliliği, yoğunluğu ve mikro yapıyı tespit edin.
4. Bitmiş çubuk denetimi
Anahtar noktalar:
● Kaynak sonrasında bitmiş silisyum karbür çubuğun direncini test ederek direncinin gereklilikleri karşılayıp karşılamadığını kontrol edin.
● Bitmiş silisyum karbür çubuğun görünümünü kusurlara karşı inceleyin ve ısıtma ucu ile çubuk çapının gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını ölçün.
● Silisyum karbür çubukların yoğunluğunun belirtilen gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını belirlemek için numune alma denetimi.
Çözüm:
Silisyum karbür çubuk üretiminin özü, "hammaddelerin homojenleştirilmesi, hassas sinterleme ve testlerin standardizasyonu"nda yatmaktadır. Tüm üretim sürecini izleyerek ve sıkı süreç denetimleri gerçekleştirerek ürün tutarlılığı ve güvenilirliği artırılabilir.
