碳化硅生产及检测.pdf

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1、线切割用碳化硅产品及线切割过程王欣高佳太阳能技术部2010.9目录碳化硅的生产过程合成破碎和分级原理化学特性线切割原理硅材料的磨削机理线切过程物理模型砂及砂浆特性的影响碳化硅生产过程概述石油焦石英砂绿色碳化硅黑色碳化硅冶炼炉产品化学处理分级粉碎碳化硅的合成–艾奇逊炉反应混合料炉墙石墨炉芯炉基EdwardGoodrichAcheson碳化硅原块的合成Counts20000090909_Shinano-01100000102030405060708090100110Position[°2Theta]碳化硅的破碎分级过程原块干法碎碎湿法破碎化

2、学处理分级溢流分级产品常见的预破碎设备–对辊机和腭式破碎机碳化硅生产常见的两级磨粉工艺制粒料雷蒙磨球磨高铁废料湿法分级粗料粗料干法分级抽尘抽尘JIS#800JIS#1000JIS#1200JIS#1500JIS#2000常见的一级磨粉设备-雷蒙磨机常见的次级磨粉设备–球磨机立式球磨水平球磨碳化硅粉体分级原理溢流分级工艺空气分级工艺•非常精确的分级•速度快•产品洁净度高•分级精确•须经过复杂干燥工艺•高产能离心力,FcWaterspeedRPM阻力,Fd重力,Fg细产品阻力,Fd给料/粗产品碳化硅分级及构成碳化硅线切割粉颗粒大小的表征–库尔特法颗粒大小的

3、表征--激光粒度仪线切割过程线切割中的材料移除SlurryingotSteelwireWireSiCSiCSiliconIngot砂粒度号与切割速率的关系材料移除速率VS粒度100%80%60%40%20%0%JIS800JIS1000JIS1200JIS1500JIS2000JIS3000线切割材料移除机理RRncvn1n2Fn3dn4ss0wtotpsc2n1/2RRvFFss0wtot2n1/2RRmvFss0w1/2*22n1/2VF01/22HtanBy:Funke&Möllerdp0.861.222.42

4、5Vtanmv0(tan)粒形分析：扫描电镜钝形锐形扫描电镜图片通常较难用于分析形状分布流体颗粒形貌分析-FPIAFEPAF500钝形FEPAF500锐形粒形分析–圆度值雷蒙磨对辊磨球磨多边形的圆度值与角度a3将多边形拆分为多个三角形a2r3三角形的面积i:i,1nri多边形的面积:AAir2i1Aiaina1r多边形的周长:Pa1Oiri+1i+1,2i1ntan()tan()12i,1i1,22a2i2Ai1tan(i,1)tan(i1,2)CInPaii1尖角的角度与圆度度的关系:tan(

5、)CItan()n2n2n近似关系:CItan()准动态切割速率模量模型FNCircularityvsDiameterLateralcrackPlasticzone1MediancrackChippedvolume0.9J1500_0.9170.8J1200_0.9200.7J1500_0.925CircularityJ1200_0.9270.60.501020304050DSiIngotVV(D,,v,,F)NdDs0ND4.41VV(D,,v,,F)NNdDADCAdDs0NDDD4.41RDCD

6、ADD砂浆粘度和密度Viscosityat50rpm5004500.900.914000.920.93350Viscosity0.950.983001.002500510152025MixingTime(h)Slurrydensityvsmixingratio1.641.631.621.611.6JIS#12001.59JIS#15001.581.570.890.90.910.920.930.940.950.960.970.980.991SiC:PEG(g/mL)圆形度的分布和切割速率模量CircularityvsDiameter10.9J1500_0

7、.9170.8J1200_0.9200.7J1500_0.925CircularityJ1200_0.9270.60.501020304050D线切割过程中的影响因素碳化硅粉末砂浆性能PSD分散性型状粘度硬度温度切割效能线径缺陷密度线速度晶界密度线网运动控制硅锭End.