Determination of Carbon in Silicon Carbide
Aplikace | 2022 | LECOInstrumentace
Výpočet obsahu uhlíku v karbidu křemíku (SiC) je klíčový pro kontrolu kvality v průmyslu polovodičů, LED technologií či výrobě brzdových destiček a spojek. Přesné stanovení celkového uhlíku umožňuje výrobním závodům optimalizovat výrobu, zajišťovat konzistenci materiálů a vypočítat poměr SiC a volného uhlíku po karbotermické redukci.
Cílem dokumentu je představit validovanou metodu pro rychlé a reprodukovatelné stanovení celkového uhlíku v různorodých formách SiC pomocí analyzátoru řady 844. Studie popisuje optimalizaci provozních parametrů, proceduru kalibrace, analýzu vzorků a typické výsledky.
Pro analýzu se odeberou homogenní práškové či granulované vzorky (~0,075 g) do předhřátého kelímku spolu s akcelerátory. Vzorek je spalován v proudu kyslíku při řízené teplotě v indukční peci. Uhlík se oxiduje na CO₂, proud plynu vede přes sušidlo, filtr a katalyzátor pro konečnou konverzi CO na CO₂. Detekce probíhá pomocí NDIR. Metoda zahrnuje:
Lineární kalibrace s průchodem nulou prokázala vynikající linearitu a přesnost. U standardního NMIJ 8002-a SiC (29,93 % C) byla zjištěna průměrná hodnota 29,70 % C (s = 0,08 %). Reagent-grade SiC (ca. 99 % kovů) vykázal průměr 28,79 % (s = 0,08 %). Výsledky ukazují vysokou opakovatelnost, nízkou odchylku a reprodukovatelnost napříč vzorky rozdílné kvality.
Metoda stanovení celkového uhlíku pomocí analyzátoru LECO 844 Series představuje robustní řešení pro průmyslovou analýzu karbidu křemíku. Díky vysoké přesnosti, opakovatelnosti a jednoduché operabilitě je vhodná pro rutinní QC a výzkumné aplikace.
Elementární analýza
ZaměřeníMateriálová analýza, Průmysl a chemie
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Výpočet obsahu uhlíku v karbidu křemíku (SiC) je klíčový pro kontrolu kvality v průmyslu polovodičů, LED technologií či výrobě brzdových destiček a spojek. Přesné stanovení celkového uhlíku umožňuje výrobním závodům optimalizovat výrobu, zajišťovat konzistenci materiálů a vypočítat poměr SiC a volného uhlíku po karbotermické redukci.
Cíle a přehled studie
Cílem dokumentu je představit validovanou metodu pro rychlé a reprodukovatelné stanovení celkového uhlíku v různorodých formách SiC pomocí analyzátoru řady 844. Studie popisuje optimalizaci provozních parametrů, proceduru kalibrace, analýzu vzorků a typické výsledky.
Použitá instrumentace
- Analyzátor uhlíku LECO 844 Series (modely C844, CS844, CS844ES)
- Keramické kelímky 528-018/528-018HP
- Měděný akcelerátor 501-263/502-492 HP
- Železné čipy 501-077/502-231 HP
- Další příslušenství: kovová lopatka 773-579, kleště 761-929
Použitá metodika
Pro analýzu se odeberou homogenní práškové či granulované vzorky (~0,075 g) do předhřátého kelímku spolu s akcelerátory. Vzorek je spalován v proudu kyslíku při řízené teplotě v indukční peci. Uhlík se oxiduje na CO₂, proud plynu vede přes sušidlo, filtr a katalyzátor pro konečnou konverzi CO na CO₂. Detekce probíhá pomocí NDIR. Metoda zahrnuje:
- Nastavení instrumentu (purge 10 s, delay 20 s, čas integrace 60 s, výkon pece 100 %)
- Kalibrace a drift-korrekce pomocí standardů (NMIJ 8002-a)
- Opakované analýzy blanků, standardů i vzorků (minimálně trojnásobné replikace)
Hlavní výsledky a diskuse
Lineární kalibrace s průchodem nulou prokázala vynikající linearitu a přesnost. U standardního NMIJ 8002-a SiC (29,93 % C) byla zjištěna průměrná hodnota 29,70 % C (s = 0,08 %). Reagent-grade SiC (ca. 99 % kovů) vykázal průměr 28,79 % (s = 0,08 %). Výsledky ukazují vysokou opakovatelnost, nízkou odchylku a reprodukovatelnost napříč vzorky rozdílné kvality.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a automatizovaná analýza pro QC procesy ve výrobě SiC
- Dostatečná citlivost a přesnost pro kontrolu čistoty a poměru SiC/volný uhlík
- Možnost běžné integrace v laboratorních a on-line provozech
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na stanovení uhlíku v dalších křemíkových a slévárenkých materiálech
- Využití pokročilých datových analýz a AI pro optimalizaci kalibrací a diagnostiky přístrojů
- Integrace s online monitoringem procesů pro průběžnou kontrolu kvality
Závěr
Metoda stanovení celkového uhlíku pomocí analyzátoru LECO 844 Series představuje robustní řešení pro průmyslovou analýzu karbidu křemíku. Díky vysoké přesnosti, opakovatelnosti a jednoduché operabilitě je vhodná pro rutinní QC a výzkumné aplikace.
Reference
- LECO Corporation. Application Note: Determination of Carbon in Silicon Carbide, Form No. 203-821-649, Rev0, April 2022.
- LECO Corporation. 844 Series Operator’s Instruction Manual.
- NMIJ 8002-a Silicon Carbide Certified Reference Material.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Carbon and Sulfur in Silicon Carbide (CS744)
2021|LECO|Aplikace
Application Note EMPOWERING RESULTS Instrument: CS744 Series Determination of Carbon and Sulfur in Silicon Carbide LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Introduction Procedure for Carbon-Only Determination Silicon Carbide (SiC) is an extremely hard and tough material with numerous industrial applications,…
Klíčová slova
carbide, carbideautoloader, autoloadersilicon, siliconsulfur, sulfurcarbon, carbonapplicable, applicableposition, positionavg, avgappropriate, appropriatepentoxide, pentoxidecarbothermic, carbothermicpreheated, preheatedsic, sicaccelerator, acceleratorvanadium
Determination of Carbon and Sulfur in Tungsten Carbide (CS844)
2016|LECO|Aplikace
Determination of Carbon and Sulfur in Tungsten Carbide LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Instrument: CS844 Series Introduction Sample Preparation Samples should be crushed to a uniform powder prior to analysis. Accessories 528-018 or 528-018HP Crucible; 502-492 Copper; 502-231 Iron…
Klíčová slova
sulfur, sulfurcarbon, carboncarbide, carbideenter, entercrucible, crucibletungsten, tungstenautoloader, autoloaderdetermination, determinationdrift, driftmass, masscalibration, calibrationavg, avgreference, referencesimultaneous, simultaneousonly
Carbon and Sulfur Determination in Low Carbon Ferroalloys (CS844)
2019|LECO|Aplikace
Application Note EMPOWERING RESULTS Instrument: CS844 Carbon and Sulfur Determination in Low Carbon Ferroalloys LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Introduction Method Parameters Ferroalloys are alloys of iron that contain a high level of one or more other primary elements.…
Klíčová slova
ferro, ferroautoloader, autoloaderavg, avgcarbon, carbonferroalloys, ferroalloysapplicable, applicablealloying, alloyingchromium, chromiumposition, positionappropriate, appropriatesulfur, sulfurcast, castreference, referencecomparator, comparatorsteel
Determination of Carbon and Sulfur in Cast Iron (CS844)
2017|LECO|Aplikace
Determination of Carbon and Sulfur in Cast Iron LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Instrument: CS844 Series Introduction Sample Preparation Refer to ASTM E1806 for proper sampling of cast iron. Accessories 528-018 or 528-018HP Crucible (preheated*); LECOCEL II (502-173) or…
Klíčová slova
sulfur, sulfuravg, avgfurnace, furnacecarbon, carboncalibration, calibrationdrift, driftmaterial, materialyes, yesauto, autoparameters, parametersdelay, delayautoloader, autoloaderbaseline, baselineintegration, integrationcast
