Diamantezko hari bidezko ebaketa teknologiari ebaketa urratzaile finkatzeko teknologia ere deitzen zaio. Altzairuzko hariaren gainazalean diamantezko urratzailea finkatzeko elektroplaketa edo erretxina lotura metodoa erabiltzen da, diamantezko hariak siliziozko hagatxo edo lingote baten gainazalean zuzenean eragiten du ehotzeko, ebaketa efektua lortzeko. Diamantezko hari bidezko ebaketak ebaketa abiadura handia, ebaketa zehaztasun handia eta material galera txikia ditu ezaugarri.
Gaur egun, diamantezko hari bidezko siliziozko oblea ebakitzeko kristal bakarreko merkatua guztiz onartua dago, baina sustapen prozesuan arazo ohikoenak ere aurkitu dira, eta horien artean, belusezko zuria da. Hori kontuan hartuta, artikulu honek diamantezko hari bidezko siliziozko oblea monokristalino belusezko zuriaren arazoa nola prebenitu aztertzen du.
Diamantezko alanbrea ebakitzeko siliziozko oblea monokristalinoaren garbiketa-prozesua alanbre-zerra-makina-erremintak ebakitako siliziozko oblea erretxina-plakatik kentzea, gomazko banda kentzea eta siliziozko oblea garbitzea da. Garbiketa-ekipoa batez ere aurre-garbiketa-makina bat (goma kentzeko makina) eta garbiketa-makina bat da. Aurre-garbiketa-makinaren garbiketa-prozesu nagusia hau da: elikatzea-ihinztadura-ihinztadura-ultrasonen bidezko garbiketa-goma kentzeko-ur garbiaren garbiketa-gutxiegi elikatzea. Garbiketa-makinaren garbiketa-prozesu nagusia hau da: elikatzea-ur puruaren garbiketa-ur puruaren garbiketa-alkalien garbiketa-alkalien garbiketa-ur puruaren garbiketa-ur puruaren garbiketa-aurre-deshidratazioa (altxatze motela)-lehortzea-elikatzea.
Kristal bakarreko belusezko ekoizpenaren printzipioa
Siliziozko oblea monokristalinoa da eta korrosio anisotropikoaren ezaugarri nagusia. Erreakzio-printzipioa erreakzio kimikoaren ekuazioa da:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
Funtsean, suede eraketa prozesua hau da: NaOH disoluzioa kristal gainazal desberdinen korrosio-tasa desberdinetarako, (100) gainazaleko korrosio-abiadura (111) baino handiagoa da, beraz, (100) siliziozko oblea monokristalinoari korrosio anisotropikoaren ondoren, azkenean gainazalean (111) lau aldeko kono bat sortzen da, hau da, "piramide" egitura (1. irudian erakusten den bezala). Egitura eratu ondoren, argia piramidearen maldan angelu jakin batean sartzen denean, argia beste angelu batean islatuko da maldan, bigarren mailako edo gehiagoko xurgapen bat sortuz, eta horrela siliziozko oblearen gainazaleko islagarritasuna murriztuz, hau da, argi-tranpa efektua (ikus 2. irudia). Zenbat eta hobea izan "piramide" egituraren tamaina eta uniformetasuna, orduan eta nabarmenagoa izango da tranpa efektua, eta orduan eta txikiagoa siliziozko oblearen gainazaleko igorpen-tasa.
1. irudia: Silizio monokristalinozko oblearen mikromorfologia alkali ekoizpenaren ondoren
2. irudia: "Piramide" egituraren argi-tranparen printzipioa
Kristal bakarreko zuritzearen analisia
Siliziozko oblea zurian eskaneatze-mikroskopio elektroniko bidez aztertuz, ikusi zen oblea zuriaren piramide-mikroegitura ez zegoela ia osatuta, eta gainazalak "argizari" hondakin geruza bat zuela zirudien, siliziozko oblea bereko eremu zurian, berriz, gamuza piramidalaren egitura hobeto osatuta zegoelarik (ikus 3. irudia). Siliziozko oblea monokristalinoaren gainazalean hondakinak badaude, gainazalak "piramide" egituraren tamaina eta uniformetasuna izango ditu hondar-eremuan, eta eremu normalaren efektua ez da nahikoa izango, eta ondorioz, belusezko gainazalaren islagarritasuna eremu normala baino handiagoa izango da, islagarritasun handiko eremua eremu normalarekin alderatuta, bisualki zuri gisa islatuta. Eremu zuriaren banaketa-formatik ikus daitekeenez, ez da erregularra edo forma erregularra eremu handietan, baizik eta eremu lokaletan bakarrik. Siliziozko oblearen gainazaleko kutsatzaile lokalak ez direla garbitu behar izan beharko luke, edo siliziozko oblearen gainazalaren egoera bigarren mailako kutsadurak eraginda egon beharko litzateke.
3. irudia: Siliziozko oblea zuri belusatuetan eskualdeko mikroegitura-desberdintasunen konparaketa
Diamantezko hari bidezko siliziozko oblearen gainazala leunagoa da eta kaltea txikiagoa da (4. irudian erakusten den bezala). Morterozko siliziozko oblearekin alderatuta, alkaliaren eta diamantezko hari bidezko siliziozko oblearen gainazalaren erreakzio-abiadura morterozko silizio monokristalinozko oblearena baino motelagoa da, beraz, gainazaleko hondakinek belusezko efektuan duten eragina nabarmenagoa da.
4. irudia: (A) Morteroz moztutako siliziozko oblearen gainazaleko mikrografia (B) Diamantezko alanbrez moztutako siliziozko oblearen gainazaleko mikrografia
Diamantezko alanbrez moztutako siliziozko oblearen gainazalaren hondar-iturri nagusia
(1) Hozgarria: diamantezko alanbrea ebatzeko hozgarriaren osagai nagusiak gainazal-aktibo, sakabanatzaile, desaktibo eta ura eta beste osagai batzuk dira. Errendimendu bikaina duen ebaketa-likidoak esekidura, sakabanaketa eta garbiketa-gaitasun ona du. Gainazal-aktiboek normalean propietate hidrofilo hobeak dituzte, eta erraz kentzen dira siliziozko oblearen garbiketa-prozesuan. Gehigarri horien etengabeko nahasteak eta uretan zirkulazioak apar kopuru handia sortuko du, eta horrek hozgarri-fluxua gutxitzea dakar, hozte-errendimenduan eragina izanik, eta apar-arazo larriak eta baita apar-gainezkatze arazo ere sortzen dira, eta horrek erabileran eragin handia izango du. Hori dela eta, hozgarria normalean apar-desaktiboarekin erabiltzen da. Apar-desaktibo errendimendua bermatzeko, silikona eta polieter tradizionalak normalean hidrofilo eskasak dira. Uretan dagoen disolbatzailea oso erraz xurgatzen da eta siliziozko oblearen gainazalean geratzen da ondorengo garbiketan, eta horrek orban zurien arazoa sortzen du. Eta ez da oso bateragarria hozgarriaren osagai nagusiekin, beraz, bi osagaitan egin behar da, osagai nagusiak eta apar-kontrako agenteak uretan gehitu ziren, erabilera prozesuan, apar-egoeraren arabera, ezin da kuantitatiboki kontrolatu apar-kontrako agenteen erabilera eta dosia, erraz onar daiteke apar-kontrako agenteen gaindosi bat, siliziozko oblearen gainazaleko hondakinen igoera eraginez, funtzionatzeko ere deserosoagoa da, hala ere, lehengaien eta apar-kontrako agenteen lehengaien prezio baxua dela eta, beraz, etxeko hozgarri gehienek formula sistema hau erabiltzen dute; beste hozgarri batek apar-kontrako agente berri bat erabiltzen du, osagai nagusiekin oso bateragarria izan daiteke, gehigarririk gabe, bere kantitatea modu eraginkorrean eta kuantitatiboki kontrola dezake, gehiegizko erabilera modu eraginkorrean saihestu dezake, ariketak ere oso erosoak dira egiteko, garbiketa prozesu egokiarekin, bere hondakinak maila oso baxuetara kontrola daitezke, Japonian eta etxeko fabrikatzaile gutxi batzuek formula sistema hau hartzen dute, hala ere, bere lehengaien kostu handia dela eta, bere prezio abantaila ez da agerikoa.
(2) Kola eta erretxina bertsioa: diamantezko haria ebakitzeko prozesuaren azken fasean, sarrerako muturraren ondoan dagoen siliziozko oblea aldez aurretik moztu da, irteerako muturreko siliziozko oblea oraindik ez da moztu, hasieran moztutako diamantezko haria kautxu geruzara eta erretxina plakara mozten hasi da, siliziozko haga kola eta erretxina plaka epoxi erretxina produktuak direnez, bere biguntze-puntua funtsean 55 eta 95 ℃ artean dago, kautxu geruzaren edo erretxina plakaren biguntze-puntua baxua bada, erraz berotu daiteke ebakitze-prozesuan eta bigundu eta urtu egin daiteke, altzairuzko hariari eta siliziozko oblearen gainazalari lotuta badago, diamantezko lerroaren ebakitze-gaitasuna gutxitu egiten da, edo siliziozko obleak erretxinarekin tindatzen dira, behin lotuta, oso zaila da garbitzea, kutsadura hori gehienbat siliziozko oblearen ertzaren ondoan gertatzen da.
(3) silizio hautsa: diamantezko alanbrea ebakitzeko prozesuan silizio hauts asko sortuko da, ebakitzean, mortero hozgarri hautsaren edukia gero eta handiagoa izango da, hautsa nahikoa handia denean, silizio gainazalari itsatsiko zaio, eta diamantezko alanbrea ebakitzeak silizio hautsaren tamaina eta tamaina erraztuko du silizio gainazalean adsorbatzea, garbitzea zailduz. Beraz, ziurtatu hozgarriaren eguneratzea eta kalitatea eta murriztu hozgarriaren hauts edukia.
(4) garbiketa-agentea: diamantezko alanbrea mozteko fabrikatzaileek gaur egun morteroa mozteko erabiltzen duten gehienbat, morteroa mozteko aurregarbiketa, garbiketa-prozesua eta garbiketa-agentea erabiltzen dituzte gehienbat, diamantezko alanbre bakarra mozteko teknologiak ebaketa-mekanismotik abiatuta, lerro multzo oso bat osatzen dute, hozgarria eta morteroa mozteko alde handiak daude, beraz, dagokion garbiketa-prozesua, garbiketa-agentearen dosia, formula, etab. diamantezko alanbrea mozteko doikuntza egokia egin behar dira. Garbiketa-agentea alderdi garrantzitsua da, jatorrizko garbiketa-agentearen formulako gainazal-aktiboena, alkalinitatea ez da egokia diamantezko alanbrea mozteko siliziozko oblea garbitzeko, diamantezko alanbrearen siliziozko oblearen gainazalerako, konposizioa eta gainazaleko hondakinak garbiketa-agente zuzendua izan behar du, eta garbiketa-prozesuarekin batera hartu. Goian aipatu bezala, apar-kontrako agentearen konposizioa ez da beharrezkoa morteroa mozteko.
(5) Ura: diamantezko alanbrea ebakitzean, aurre-garbiketan eta gainezka egiten den urak ezpurutasunak ditu, eta siliziozko oblearen gainazalean xurgatu daiteke.
Ile belusezko zuri itxura emateko arazoa murrizteko iradokizunak
(1) Hozgarria sakabanaketa onarekin erabiltzeko, eta hozgarria apar-kontrako agente gutxikoa erabili behar da siliziozko oblearen gainazalean hozgarriaren osagaien hondakinak murrizteko;
(2) Erabili kola eta erretxina-plaka egokiak siliziozko oblearen kutsadura murrizteko;
(3) Hozgarria ur puruarekin diluitzen da erabilitako uretan ezpurutasun hondar errazik egon ez dadin;
(4) Diamantezko alanbrez moztutako siliziozko oblearen gainazalerako, erabili jarduera eta garbiketa-efektuko garbitzaile egokiagoa;
(5) Erabili diamantezko hozgarri-lerroa lineako berreskuratze-sistema ebaketa-prozesuan silizio-hautsaren edukia murrizteko, silizio-oblearen gainazalean silizio-hautsaren hondarrak eraginkortasunez kontrolatzeko. Aldi berean, uraren tenperaturaren, emaria eta aurre-garbiketan denbora hobetu dezake, silizio-hautsa garaiz garbitzen dela ziurtatzeko.
(6) Siliziozko oblea garbiketa-mahaian jarri ondoren, berehala tratatu behar da, eta siliziozko oblea bustita mantendu garbiketa-prozesu osoan zehar.
(7) Siliziozko obleak gainazala bustita mantentzen du desgomatze prozesuan, eta ezin da modu naturalean lehortu. (8) Siliziozko oblea garbitzeko prozesuan, airean dagoen denbora ahalik eta gehien murriztu daiteke siliziozko oblearen gainazalean loreak sortzea saihesteko.
(9) Garbiketa-langileek ez dute siliziozko oblearen gainazalarekin zuzenean kontakturik izan behar garbiketa-prozesu osoan zehar, eta gomazko eskularruak eraman behar dituzte hatz-markak ez geratzeko.
(10) [2] erreferentzian, bateriaren muturrak hidrogeno peroxido H2O2 + NaOH alkalinoa garbitzeko prozesua erabiltzen du 1:26 bolumen-erlazioaren arabera (% 3ko NaOH disoluzioa), arazoaren agerpena eraginkortasunez murriztu dezakeena. Bere printzipioa siliziozko oblea erdieroale baten SC1 garbiketa-soluzioaren (normalean 1 likidoa bezala ezagutzen dena) antzekoa da. Bere mekanismo nagusia: siliziozko oblearen gainazaleko oxidazio-filma H2O2-ren oxidazioak sortzen du, NaOH-k korroditzen duena, eta oxidazioa eta korrosioa behin eta berriz gertatzen dira. Hori dela eta, silizio-hautsari, erretxinari, metalari, etab. atxikitako partikulak ere garbiketa-likidoan erortzen dira korrosio-geruzarekin batera; H2O2-ren oxidazioaren ondorioz, oblearen gainazaleko materia organikoa CO2, H2O-tan deskonposatzen da eta kentzen da. Garbiketa-prozesu hau siliziozko oblearen fabrikatzaileek erabiltzen dute diamantezko hari bidezko ebaketa siliziozko oblea monokristalinoa garbitzeko, siliziozko oblea etxean eta Taiwanen eta beste bateria-fabrikatzaile batzuek belusezko zuriaren erabilera loteka duten arazoen kexak. Bateriaren fabrikatzaileek ere antzeko belusezko aurre-garbiketa prozesua erabili dute, belusezko zuriaren itxura ere eraginkortasunez kontrolatuz. Ikus daiteke garbiketa-prozesu hau siliziozko obleak garbitzeko prozesuan gehitzen dela siliziozko obleak hondartzeko, bateriaren muturrean ile zuriaren arazoa eraginkortasunez konpontzeko.
ondorioa
Gaur egun, diamantezko alanbre bidezko ebaketa bihurtu da kristal bakarreko ebaketaren arloko prozesatzeko teknologia nagusia, baina belusezko zuria egiteko arazoa sustatzeko prozesuan, siliziozko oblea eta bateria fabrikatzaileak kezkatzen ari dira, eta horrek bateria fabrikatzaileak diamantezko alanbre bidezko siliziozko oblea mozteko erresistentzia batzuk ekartzera eraman ditu. Eremu zuriaren konparazio-analisiaren bidez, batez ere siliziozko oblearen gainazaleko hondakinek eragiten dute. Zelulako siliziozko oblearen arazoa hobeto saihesteko, artikulu honek siliziozko oblearen gainazaleko kutsaduraren iturri posibleak aztertzen ditu, baita ekoizpenean hobekuntza-iradokizunak eta neurriak ere. Orban zurien kopuruaren, eskualdearen eta formaren arabera, arrazoiak aztertu eta hobetu daitezke. Bereziki gomendatzen da hidrogeno peroxidoa + alkali garbiketa-prozesua erabiltzea. Esperientzia arrakastatsuak frogatu du diamantezko alanbre bidezko ebaketa siliziozko oblea belusezko zuritzea egiteko arazoa eraginkortasunez prebeni dezakeela, industriako aditu eta fabrikatzaileen erreferentzia gisa.
Argitaratze data: 2024ko maiatzaren 30a