„Könnten Sie mir ein Angebot für SiC-Pulver senden?“ Diese eine Zeile garantiert mindestens zwei weitere E-Mail-Runden, bevor überhaupt etwas bepreist werden kann. Siliciumkarbid ist ein Werkstoff, dessen Name ein ungewöhnlich breites Spektrum abdeckt: Pulver zu einem Dollar je Kilogramm und Pulver zu tausend Dollar je Kilogramm erscheinen im selben Suchergebnis. Ein Desoxidationsmittel für die Stahlerzeugung und ein Einsatzstoff für die Kristallzucht teilen dieselbe chemische Formel. Eine SiC-Anfrage, die mit „wie viel“ beginnt, bleibt daher stecken; zuerst muss das „was genau“ geklärt werden. Dieser Artikel ordnet die sieben Spezifikationen, die es sich lohnt, auf Ihrer Seite festzulegen, bevor die RFQ hinausgeht.
1. Legen Sie zuerst die Sorte fest — eine Dezimalstelle verschiebt den Preis um eine Größenordnung
Was SiC-Pulver in Sorten trennt, ist vor allem die Reinheit.
Der Schritt von 99.5% auf 99.99% ist keine „Verbesserung um 0.49%“. Er ändert die Herstellungsroute selbst, und der Preis verschiebt sich um eine Größenordnung.
Prüfpunkt
Schreiben Sie in eine RFQ nicht nur „hochrein“. Schreiben Sie ein numerisches Band. SiC ≥ 99.5% und SiC ≥ 99.9% sind völlig verschiedene Gespräche.
Zur Orientierung sieht eine repräsentative Zusammensetzung für eine grüne Schleifmittel-Feingutsorte so aus:
SiC 99.25% / free C 0.05% / SiO₂ 0.35% / free Si 0.15% / Fe₂O₃ 0.04%
Reinheit ist nur eine Achse. Die Morphologie — gebrochenes, kantiges Pulver, sprühgetrocknetes Granulat, plasmasphäroidisierte Kugel — ist eine unabhängige Achse, die ebenfalls benannt werden muss; die drei Sorten werden in Die SiC-Pulversorten erklärt voneinander abgegrenzt.
2. Korngröße: „Körnung 400“ gehört nicht in eine RFQ
Die Größenklassierung ist der Punkt, an dem die SiC-Beschaffung die meisten Streitfälle erzeugt. Dieselbe Zahl bedeutet in einer anderen Norm etwas anderes.
JIS #400 ≈ 30 µm / FEPA F400 ≈ 16.5 µm
Dieselbe „400“ unterscheidet sich im D50 um etwa den Faktor zwei. Ein Angebot, das nur eine Siebkennzeichnung ohne Angabe der Norm nennt, wird mit nahezu Sicherheit falsch verglichen.
Eine chinesische W-Nummer ist kein D50
In den chinesischen Feingutnormen (GB/T 2481.2) ist die W-Nummer die Obergrenze des Grundkornbands (基本粒). Sie ist kein Medianwert.
Die Spalte Impliziertes D50 ist einfach die Bandmitte. GB/T 2481.2 legt fest, welcher Anteil des Pulvers innerhalb des Bands liegen muss, und keinen Medianwert; ein normkonformes W28 mit grob verschobener Verteilung liegt daher über dieser Bandmitte — nutzen Sie die Spalte, um Angebote auf eine gemeinsame Basis zu stellen, nicht als Zahl, die in eine Spezifikation geschrieben wird.
Unter derselben Annahme — einer Verteilung, die etwa in der Mitte ihres Bands liegt — überschätzt es die tatsächliche Größe um etwa 15 %, W28 als „D50 28 µm“ zu lesen.
Auch das Messverfahren verschiebt die Zahl
- Sedimentation (沈降法) — das traditionelle Verfahren der chinesischen Feingutindustrie. Berichtet einen hydrodynamischen Äquivalentdurchmesser.
- Laserdiffraktion (ISO 13320) — der koreanische und japanische Standard. Berichtet einen streulichtbasierten Äquivalentdurchmesser.
Dieselbe Probe kann per Sedimentation 8 µm und per Laserdiffraktion 10 µm ergeben. Die Sedimentation liest in der Regel feiner.
So schreiben Sie es
D50 30 ± 2 µm (entspricht JIS R6001 #400) — Laserdiffraktion nach ISO 13320, Nassdispergierung
Ohne diese eine Zeile lassen sich die Angebote dreier Lieferanten nicht nebeneinanderlegen und vergleichen.
3. Bleiben Sie nicht beim D50 — Korngrößenverteilung und Oberkorn entscheiden über die Leistung
Zwei Pulver mit demselben D50 können völlig verschiedene Werkstoffe sein, sobald D10, D90 und der Span (= (D90 − D10)/D50) verglichen werden.
- Eine breite Verteilung → Packungsverhalten und Sinterschwindung driften, und die Charge-zu-Charge-Reproduzierbarkeit entfällt
- Ein nicht gesteuertes Oberkorn (粗粒) → Kratzer beim Läppen und Polieren sowie Defektausgangspunkte im Sinterkörper
Fordern Sie D10 / D50 / D90 zusammen mit dem Oberkorn. Ein COA, das nur das D50 ausweist, ist ein Signal dafür, dass die Verteilung überhaupt nicht gesteuert wird — weshalb die Wareneingangsprüfung die Korngrößenanalyse mit Morphologie- und Zusammensetzungsprüfungen kombiniert, wie in Methodik der Pulverqualitätsprüfung dargelegt.
4. Eisen (Fe): Gleichen Sie die Einheiten ab, bevor Sie über den Preis sprechen
Lieferanten-COAs weisen meist Fe₂O₃ (Eisenoxid) aus, während Einkaufsspezifikationen meist Fe (Element) schreiben. Der Umrechnungsfaktor ist 0.6994.
Die letzte Zeile ist die, die Geld kostet. Wenn Sie Fe 0.05% gefordert haben und Material annehmen, das mit „Fe₂O₃ 0.05%“ zertifiziert ist, bezahlen Sie rund 30 % Reserve, die Sie nie verlangt haben. Eine einzige Abweichung in den Einheiten verschiebt den Preis.
5. Titan (Ti): keine Verhandlung, sondern ein Bestanden/Nicht-bestanden-Gate
Spezifikationen in keramischen, feinkeramischen und halbleiternahen Anwendungen schließen Ti zunehmend ausdrücklich aus. Vier Gründe sind es wert, verstanden zu werden.
Es ist im Kristallgitter elektrisch aktiv
In 4H-SiC bildet Ti Akzeptorniveaus bei etwa E_C − 117 meV und E_C − 160 meV unterhalb des Leitungsbands, entsprechend dem hexagonalen und dem kubischen Gitterplatz. Beachten Sie, was diese Zahlen aussagen und was nicht. In einer Bandlücke von 3.26 eV sind es flache Niveaus, rund 1.5 eV von der Bandlückenmitte entfernt, und die Shockley-Read-Hall-Rekombination wird von Zuständen nahe der Bandlückenmitte dominiert — Ti ist in SiC also ein schlechtes Rekombinationszentrum, und der in 4H-SiC als lebensdauerbegrenzend anerkannte Defekt ist das mit der Kohlenstoffvakanz verbundene Z₁/₂-Niveau bei etwa E_C − 0.65 eV, nicht Ti. Der Einwand gegen Ti lautet hier, dass es überhaupt elektrisch aktiv ist: Es bringt Haftstellen- und Lumineszenzzentren in das Gitter ein, in einer Dichte, die einer von niemandem spezifizierten Verunreinigung folgt. In Silicium liegt Ti tatsächlich nahe der Bandlückenmitte und gilt seit Jahrzehnten als Lehrbuchbeispiel eines „lifetime killers“, weshalb Bauelementhersteller es gewohnheitsmäßig als auszuschließenden Stoff behandeln und nicht als einen, dem man eine Grenze setzt — aber das ist der Mechanismus in Silicium und keine Schlussfolgerung, die diese SiC-Niveaus stützen.
Es erzeugt unkontrolliertes TiC als Zweitphase
SiC–TiC ist ein hervorragender Verbundwerkstoff, wenn er bewusst ausgelegt wird, und verbessert Zähigkeit und elektrische Leitfähigkeit zugleich. Das Problem ist, dass Ti, das als Verunreinigung ankommt, von niemandem ausgelegt wurde. TiC-Ausscheidungen mit unkontrollierter Größe und Lage erzeugen eine lokale Wärmeausdehnungs-Fehlanpassung, dann Mikrorissbildung, dann Charge-zu-Charge-Streuung der Eigenschaften.
Der Grund, weshalb ein Einkäufer „Ti-frei“ spezifiziert, ist nicht, dass Ti uneingeschränkt schädlich wäre, sondern dass seine Wirkung in dieser Form nicht reproduzierbar gemacht werden kann.
Ti bewegt sich als ein Körper mit dem Eisen
Im Acheson-Verfahren werden die Fe- und Ti-haltigen Oxide im Rohstoff bei hoher Temperatur zu einer metallischen Schmelze reduziert und scheiden sich beim Abkühlen als Fe–Si-Phase mit einer darin eingeschlossenen Fe–Si–Ti-Legierungsphase aus. Ti sitzt in der Eisenphase eingeschlossen.
Ein Werk, das Eisen nicht beherrscht, beherrscht auch Titan nicht. Beide Spezifikationen zielen physikalisch auf dieselbe Verunreinigung.
Ti beginnt in der Quarzsandgrube, nicht im Ofen
Ti kommt am Quarzsand-Rohstoff anhaftend als Schwerminerale an — Ilmenit, Rutil und Ähnliches. Die Frage an einen Lieferanten lautet daher nicht „entfernen Sie Ti?“, sondern die folgenden drei.
Drei Fragen zur Lieferantenqualifizierung
- Welches Instrument und welche Methode verwenden Sie für Ti, und wie hoch ist die Nachweisgrenze in ppm?
— Ein „nicht nachgewiesen“ von einem Instrument mit 100 ppm Nachweisgrenze trägt keine Information.
- Wie spezifizieren und steuern Sie die Herkunft des Quarzsand-Rohstoffs und dessen TiO₂-Gehalt?
- Wie sehen Ihre Stufen der Magnetscheidung und deren Feldstärke sowie Ihre Bedingungen der Säurelaugung aus (Säureart, Konzentration, Dauer)?
Ein Lieferant, der diese drei Fragen nicht konkret beantworten kann, kann Ti nicht auf Chargenebene garantieren. Unabhängig vom Preis ist das kein Kandidat, mit dem man weitermacht.
6. Warum 0.5 / 10 / 30 µm als Satz gekauft werden: trimodale Packungsauslegung
Einkäufer fragen häufig, warum drei Korngrößen gemeinsam beschafft werden. Das ist kein Zufall, sondern eine multimodale Packungsauslegung.
Die maximale Packungsdichte eines einkörnigen Pulvers liegt bei etwa 60–64% — diese Zahl gilt jedoch für die dichteste Zufallspackung von Kugeln. Ein einkörniges kantiges SiC-Pulver packt darunter, weil kantige Partikel sich verhaken und Brücken bilden; behandeln Sie 60–64% daher als optimistischen Referenzwert und nicht als Ausgangsbasis, von der das reale Material startet. Fügt man mittelgroße Partikel hinzu, um die Hohlräume zwischen den groben Partikeln zu füllen, und dann feine Partikel für die Hohlräume dazwischen, steigt die Packungsdichte auf 75–85%. Das Größenverhältnis beträgt je Stufe typisch 1/3 bis 1/10.
Mit steigender Packungsdichte gilt:
- Grünkörperdichte ↑ → Sinterschwindung ↓ → Maßhaltigkeit ↑
- Verbrauch an Sinteradditiven ↓ → Endreinheit ↑
- Porosität ↓ → Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Plasmabeständigkeit ↑
Der Kauf eines Dreier-Satzes ist also kein „Verwenden mehrerer Korngrößen“, sondern eine einzige Auslegung. Deshalb müssen die Reinheits- und Verunreinigungsspezifikationen aller drei Positionen auf demselben Niveau gehalten werden, und deshalb ist es vorzuziehen, sie aus demselben Werk und derselben Rohstoffherkunft zu beziehen. Genau dafür sind die Kornschnitte im submikronen, mittleren und groben Bereich im SiC-Pulverprogramm aufeinander abgestimmt.
7. Vertrag und Logistik: wo ein Händler tatsächlich die Grenze zieht
Die letzte Position ist die wichtigste. Mit dieser Klausel im Vertrag verschickt ein Lieferant zweifelhaftes Material gar nicht erst. Das Qualitätsrisiko vorab über den Vertrag zu übertragen statt hinterher über eine Reklamation, ist der Kern der Beschaffungspraxis. Die zoll- und einreihungsseitigen Fragen derselben Sendung — HS-Code, FTA-Präferenzsatz, K-REACH — behandelt der Leitfaden zur SiC-Pulvereinfuhr nach Korea.
Checkliste vor der RFQ
- Ist die Sorte als numerisches Band festgelegt (in der Form
SiC ≥ 99.5%)?
- Haben Sie alle vier Angaben geschrieben: D50, Toleranz, Normbezeichnung und Messverfahren?
- Haben Sie auch D10 / D90 / Oberkorn angefordert?
- Haben Sie Fe elementar spezifiziert und die Fe₂O₃-Umrechnung daneben vermerkt?
- Haben Sie Ti zusammen mit der Nachweisgrenze in ppm angefordert?
- Haben Sie drei oder mehr COAs von Produktionschargen angefordert und kein Muster-COA?
- Haben Sie Incoterms, Zahlungsbedingungen, C/O und die Rückgabeklausel bereits im Stadium der Erstangebotsanfrage auf den Tisch gelegt?
Häufig gestellte Fragen
Warum kann ein Lieferant aus „SiC-Pulver, hochrein“ allein kein Angebot erstellen?
Weil die Reinheit allein von metallurgischer Güte bei 88% bis zur Kristallzuchtgüte bei 99.9999% reicht und sich die Herstellungsroute — und damit der Preis — über diesen Bereich um Größenordnungen ändert. Eine angebotsfähige RFQ braucht ein numerisches Reinheitsband, ein D50 mit Toleranz, die Klassierungsnorm und das Messverfahren.
Ist eine chinesische W-Nummer dasselbe wie ein D50?
Nein. Eine W-Nummer nach GB/T 2481.2 ist die Obergrenze des Grundkornbands, kein Medianwert. W28 bedeutet ein Band von 20–28 µm; liegt die Verteilung etwa in der Mitte dieses Bands, landet das D50 bei etwa 24 µm, und W28 als „D50 28 µm“ zu lesen, überschätzt die tatsächliche Größe um rund 15 %. Die Norm legt Bandanteile und keinen Medianwert fest, weshalb die Bandmitte eine Vergleichshilfe ist und kein Spezifikationswert.
Wie rechne ich Fe₂O₃ auf einem COA in elementares Fe um?
Mit dem Faktor 0.6994 multiplizieren. Fe₂O₃ 0.07% entspricht damit Fe 0.049% und erfüllt eine Spezifikation „Fe ≤ 0.05%“. Stattdessen „Fe₂O₃ ≤ 0.05%“ zu fordern, ist eine Überspezifikation — es entspricht Fe 0.035% und bedeutet, für Reserve zu zahlen, die Sie nicht verlangt haben.
Warum wird Titan als Bestanden/Nicht-bestanden-Position behandelt und nicht als verhandelbarer Grenzwert?
Weil Ti im Gitter elektrisch aktiv ist und als ungeplante Verunreinigung zusätzlich unkontrolliertes TiC ausscheidet. Seine Akzeptorniveaus in 4H-SiC (etwa E_C − 117 meV und E_C − 160 meV) sind flach und liegen nicht in der Bandlückenmitte, wirken also als Haftstellen und nicht als der „lifetime killer“, der Ti in Silicium ist — der in 4H-SiC als lebensdauerbegrenzend anerkannte Defekt ist das mit der Kohlenstoffvakanz verbundene Z₁/₂-Niveau. Keiner der beiden Effekte lässt sich von Charge zu Charge reproduzierbar machen; die praktische Frage ist daher, ob der Lieferant Nachweisgrenzen, die TiO₂-Steuerung des Sand-Rohstoffs und die Trennbedingungen belegen kann — nicht, welcher Rabatt möglich ist.
Warum die Schnitte 0.5, 10 und 30 µm gemeinsam kaufen?
Weil die Packungsdichte eine Auslegungsgröße ist. Ein einkörniges Pulver erreicht höchstens etwa 60–64% — das ist die dichteste Zufallspackung von Kugeln, kantiges Pulver liegt noch darunter —, während eine multimodale Mischung mit Größenstufen von etwa 1/3 bis 1/10 auf 75–85% kommt, was Maßhaltigkeit, Endreinheit und Sintereigenschaften verbessert. Aus diesem Grund sollten alle drei Schnitte dieselben Reinheits- und Verunreinigungsspezifikationen tragen, idealerweise aus demselben Werk und derselben Rohstoffherkunft.
Referenzen (öffentliche Quellen)
- Phys. Rev. B 55, 13618 — Electrical properties of the titanium acceptor in silicon carbide
- J. Iron Steel Res. Int. (2024) — Impurity formation mechanism of silicon carbide crystals smelted by Acheson process
- Ceramics International (2021) — Occurrence forms of major impurity elements in silicon carbide
- Ceramics International (2025) — Packing density optimization of multi-modal SiC powder feedstocks
- JIS R6001 / GB/T 2481.2 / GB/T 3045 / ISO 13320
Die Referenzwerte in den obigen Tabellen sind Richtwerte und dienen dem Abgleich von Spezifikationen; die tatsächliche Bestimmung hängt von der herangezogenen Norm und den Messbedingungen ab.
Keiner der sieben Punkte oben ist optional — ein Angebot gegen eine lose Spezifikation ist kein Preis, sondern jedes Mal ein anderer Werkstoff. Nami Tech Solutions (NTS) legt Werken eine einzige schriftliche Spezifikation direkt vor, in ihrer eigenen Sprache, damit die Angebote vergleichbar zurückkommen, und liest vor dem Versand das COA jeder Produktionscharge gegen genau diese Spezifikation.
