אבקת סיליקון ברמת טוהר גבוהה בדירוג של -325 mesh ו-99.999% טוהר יושבת בראש טווח הסיליקון המתכתי ובנקודת הכניסה של שרשרת האספקה הכימית והאלקטרונית. שני המספרים בתיאור זה עונים על שתי שאלות שונות: דמות הרשת מגדירה את חלוקת גודל החלקיקים שתנור או מערבל יראו בפועל, בעוד שדמות הטוהר מגדירה את תקרת הקורט-מתכת שמחליטה אם ניתן להשתמש באבקה לסינתזת סיליקון, כימיה של סילאן או רק לעבודה עקשנית ומטלורגית.
מה בעצם אומר -325 Mesh
מספרי רשת מתארים את פתח המסננת שדרכו עוברת האבקה. למסננת No. 325 יש פתח נומינלי של 45 מיקרומטר מתחת למפרט מסננת התיל הארוג ASTM E11, כך שמוצר -325 mesh הוא כזה שבו כמעט כל החלקיקים עוברים את הפתח הזה. מכיוון שחלוקת גודל החלקיקים, לא מספר רשת בודד, שולטת בהתנהגות הטיפול, יש לציין במפרט גם את החלק העובר וגם את הגודל המותר. אבקות המסופקות כ-40-120 mesh, 200 mesh, 325 mesh ו-800 mesh הם החתכים המסחריים הנפוצים, ולכל אחד מהם יש נטייה שונה להפריד, להוזיל או לדחוס.
שיעורי טוהר וכיצד הם מאומתים
99.999% הוא מפרט של חמש-תשע, או 5N,: לא יותר מעשרה חלקים למיליון של טומאה מתכתית הכוללת. ברזל, אלומיניום וסידן הם היסודות המגבילים בדרך כלל סיליקון מתכותי, כך שמפרט אבקת 5N מרמז על זיקוק מעבר לדרגות המתכות הסטנדרטיות המוגדרות ב-GB/T 2881-2014, כאשר אפילו הייעוד הנקי ביותר מאפשר ברזל ואלומיניום בעשיריות האחוז. האימות מתבצע בדרך כלל על ידי פליטת פלזמה אופטית או ספקטרומטריית מסה בשילוב אינדוקטיבי על דגימה מעוכלת, והתעודה צריכה למנות את הטכניקה, גבולות הזיהוי ומסת הדגימה, מכיוון שלטוהר המדווח אין משמעות בלעדיהם.
| נֶכֶס | ערך אופייני לאבקת סיליקון -325 mesh 5N |
|---|---|
| מסננת ללא. 325 עוברת (ASTM E11) | 100% מהותי, פתיחה נומינלית 45 מיקרומטר |
| טוֹהַר | 99.999% (5N), טומאה מתכתית כוללת ברמת ppm |
| הוֹפָעָה | אבקה זורמת אפור עד אפור כהה ללא- |
| אִחסוּן | יבש, אטום, הרחק מחומרי חמצון ולחות |
שימושים במטלורגיית עקשן ואבקה
בתערובות עקשן ומטלורגיית אבקות, אבקת סיליקון פועלת כנוגד חמצון וכעזר סינטר. זה משפר את היציבות התרמית ואת עמידות החמצון בתנורים לייצור פלדה, כבשנים וריהוט כבשנים, שבהם טמפרטורת הפעולה וכימיה הסיגים היו תוקפים את הבטנה. מכיוון שהאבקה מגיבה בצורה מועדפת עם חמצן, שלבי הפחמן והתחמוצת בחומר העקשן מוגנים, וחיי השירות בין הרצועות מתארכים בהתאם.
כימיה של סיליקון והמסלול האלקטרוני
צמחי סיליקון צורכים את החלק הגדול ביותר של אבקת סיליקון בדירוג כימי. האבקה מגיבה עם מתיל כלוריד מעל זרז נחושת לייצור מתילכלורוסילאנים, שהם המונומרים לשמן סיליקון, גומי סיליקון ושרף סיליקון. איכות האבקה שולטת ישירות בסלקטיביות של תגובה זו, וזו הסיבה שתקרות ברזל, אלומיניום וסידן חשובות יותר כאן מאשר בשימוש מתכתי. מסלול שני לוקח את אותו סיליקון דרך טריכלורוסילאן לפוליסיליקון, ולאחר מכן לסיליקון -יחיד גבישי ופריסות למעגלים משולבים. פוליסיליקון בדרגה אלקטרונית- מכוסה ב-GB/T 12963-2014, ופוליסיליקון בדרגה-סולרית ב-GB/T 25074; שניהם דורשים רמות של יסודות קורט שרק חומר הזנה מטוהר יכול לעמוד בהן.
יישומי מטלורגיה, יציקה וסיליקה סול
בעבודות מטלורגיה ויציקה, אבקת סיליקון משמשת כתוסף מסגסוגת ברזל לא- וכחומר סגסוגת סיליקון- לפלדה, והיא משמשת כחומר מפחית למתכות מסוימות. במגזר הכימי הוא גם חומר הזנה לייצור סיליקה סול. בכל השימושים הללו, משתני הרכישה המעשיים הם אותם שלושה: החלק העובר ברשת המצוינת, תכולת המתכת המאושרת- ורמת הלחות בזמן האריזה.
אחסון, בטיחות וטיפול
אבקת סיליקון עדינה היא בעלת משטח ספציפי גדול והיא תתחמצן באיטיות באוויר לח, ויוצרת שכבת תחמוצת פני השטח שמעלה את תכולת החמצן במגרש. יש לאחסן אותו באריזה אטומה בתנאים יבשים ולהרחיק מחומרי חמצון ומקורות הצתה, מכיוון שסיליקון מחולק דק עלול להישרף. אריזה צריכה להיות בניית מחסום לחות-, ויש לצרוך את המגרש בסיבוב במקום להחזיק אותו לתקופות ממושכות. עבור קונים, התעודה צריכה לנסוע עם מספר האצווה, כך שניתן יהיה לאתר כל סטייה במורד הזרם לריצת אריזה ספציפית.
שאלות נפוצות
Q:מה המשמעות של רשת -325 במיקרומטר?
ת: למסננת תיל ארוגה ללא. 325 יש פתח נומינלי של 45 מיקרומטר תחת ASTM E11, כך שאבקת רשת -325 עוברת את הפתח הזה.
Q:עד כמה טהורה אבקת סיליקון 99.999%?
ת: חמש תשע, או 5N, תואמות לכל טומאה מתכתית של כעשרה חלקים למיליון, מאומתת על ידי ניתוח פלזמה בשילוב אינדוקטיבי על דגימה מעוכלת.
Q:האם ניתן להשתמש באבקת סיליקון -325 mesh לייצור סיליקון?
ת: כן, בתנאי שמפרט המתכת-מתקיים. תקרות ברזל, אלומיניום וסידן שולטות בסלקטיביות של תגובת המתילכלורוסילאן, ולכן התעודה חשובה יותר ממספר הרשת עבור המסלול הזה.
Q:מה ההבדל בין אבקה מתכתית לאבקה כימית?
ת: דרגות מתכות כמו אלו המוגדרות ב-GB/T 2881-2014 מאפשרות ברזל ואלומיניום בעשיריות האחוז, בעוד שדרגות כימיות ואלקטרוניות של 5N מגבילות את סך הטומאה המתכתית לטווח ה-ppm.
Q:אילו תקנים חלים על שרשרת הפוליסיליקון במורד הזרם?
ת: GB/T 12963-2014 מכסה פוליסיליקון-אלקטרוני ו-GB/T 25074 מכסה פוליסיליקון בדרגת שמש, שניהם מיוצרים מסיליקון באמצעות טריכלורוסילן.
Q:כיצד יש לאחסן אבקת סיליקון בטוהר גבוה?
ת: באריזת לחות-אטומה, יבשה, הרחק מחומרי חמצון ומקורות הצתה, ונצרכת בסיבוב כך שחמצון פני השטח לא מעלה את תכולת החמצן של המגרש.