폐 반도체 슬러리 및 폐 망간전지 흑연봉으로부터 탄화규소 합성 = Synthesis of SiC from the Wire Cutting Slurry of Silicon Wafer and Graphite Rod of Spent Zinc-Carbon Battery

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 실리콘웨이퍼의 절단공정에서 발생한 폐슬러리와 폐망간전지에서 발생하는 흑연봉을 각각 규소 및 탄소의 출발물질로 사용하여 가스터빈 부품, 열교환기 등에 사용되는 탄화규소(SiC)를 합성하는 연구를 수행하였다. 실리콘웨이퍼의 절단공정에서 발생하는 폐슬러리로부터 비중차이에 의한 선별과 자력선별 등에 의해 정제된 규소와 탄화규소를 얻을 수 있었으며, 폐망간전지를 해체하여 얻은 탄소봉으로부터 수세와 분쇄를 통하여 탄소분말을 얻을 수 있었다. 탄화규소의 합성은 규소와 당량비의 탄소분발을 혼합하여 1$600^{\circ}C$이상의 온도에서 아르곤 분위기와 진공분위기 하에서 2시간 유지시켰을 때 이루어졌으며, 이때 합성된 탄화규소의 순도는 99% 이상이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The synthesis of SiC used for the parts of the gas turbine and the heat exchanger, was carried out. In this study, wire cutting slurry of silicon wafer and the graphite rod of spent zinc-carbon battery were applied to the starting materials for the synthesis. The powders of Si or Si+SiC were obtained from the waste material by filtration, gravity separation and magnetic separation. Graphite powder was produced by dismantling, grinding and gravity separation from spent zinc-carbon battery. The synthesis of SiC could be completed from the mixture powders of Si and C or Si+SiC and C at the condition of equivalent ratio of Si and C, atmosphere of Ar or vacuum, temperature of above 1$600^{\circ}C$ and 2 hours reactions. The purity of synthesized Si-C was above 99%.