Proses Pengilangan Silicon Carbide

Oleh kerana kandungan semula jadi yang rendah, silikon karbida kebanyakannya buatan manusia. Kaedah biasa ialah mencampurkan pasir kuarza dengan kok, menggunakan kok silika dan petroleum di dalamnya, tambah garam dan habuk papan, masukkannya ke dalam relau elektrik, panaskan pada suhu tinggi kira-kira 2000 darjah, dan dapatkan serbuk mikro silikon karbida selepas pelbagai bahan kimia. proses.

Silikon karbida (SiC) adalah pelelas yang penting kerana kekerasannya yang hebat, tetapi julat penggunaannya melebihi pelelas biasa. Sebagai contoh, rintangan suhu tinggi dan kekonduksian terma menjadikannya salah satu bahan perabot tanur pilihan untuk tanur terowong atau tanur ulang-alik, dan kekonduksian elektriknya menjadikannya elemen pemanasan elektrik yang penting. Untuk menyediakan produk SiC, langkah pertama ialah menyediakan blok peleburan SiC [atau: pelet SiC, kerana ia mengandungi C dan sangat keras, jadi pelet SiC pernah dipanggil: emery. Tetapi berhati-hati: ia mempunyai komposisi yang berbeza daripada ampelas semula jadi (garnet). Dalam pengeluaran perindustrian, blok peleburan SiC biasanya menggunakan kuarza, kok petroleum, dsb. sebagai bahan mentah, bahan tambahan yang diperoleh semula dan bahan terpakai, dan disediakan menjadi cas dengan nisbah yang munasabah dan saiz zarah yang sesuai melalui pengisaran dan proses lain (untuk laraskan kebolehtelapan gas cas, perlu menambah jumlah yang sesuai Habuk papan disediakan dengan menambah jumlah garam yang sesuai apabila menyediakan karbida silikon hijau) dengan suhu tinggi. Peralatan haba untuk menyediakan blok peleburan SiC pada suhu tinggi ialah relau elektrik silikon karbida khas, dan strukturnya terdiri daripada bahagian bawah relau, dinding hujung dengan elektrod pada permukaan dalam, dinding sisi boleh tanggal, dan badan teras relau (penuh). nama: badan pemanas bertenaga di tengah-tengah relau elektrik, secara amnya Ia terdiri daripada serbuk grafit atau kok petroleum yang dipasang di tengah-tengah cas mengikut bentuk dan saiz tertentu, secara amnya bulat atau segi empat tepat. Dua hujungnya disambungkan dengan elektrod ) dan sebagainya. Kaedah pembakaran yang digunakan oleh relau elektrik biasanya dikenali sebagai: pembakaran serbuk terkubur. Sebaik sahaja ia bertenaga, pemanasan bermula. Suhu badan teras relau ialah kira-kira 2500 darjah , atau lebih tinggi (2600-2700 darjah ). Apabila cas mencecah 1450 darjah , SiC mula disintesis (tetapi SiC terbentuk terutamanya pada Lebih daripada atau sama dengan 1800 darjah ), dan CO dilepaskan. Walau bagaimanapun, SiC akan terurai apabila Lebih besar daripada atau sama dengan 2600 darjah , tetapi Si terurai akan membentuk SiC dengan C dalam cas. Setiap kumpulan relau elektrik dilengkapi dengan satu set transformer, tetapi hanya satu relau elektrik yang dibekalkan dengan kuasa semasa pengeluaran, untuk melaraskan voltan mengikut ciri-ciri beban elektrik untuk mengekalkan kuasa yang berterusan. Relau elektrik berkuasa tinggi perlu dipanaskan selama kira-kira 24 jam. Selepas tempoh penyejukan, dinding sisi boleh dikeluarkan, dan kemudian caj dikeluarkan secara beransur-ansur.

Caj selepas pengkalsinan suhu tinggi adalah dari luar ke dalam: bahan tidak bertindak balas (dalam relau untuk pemeliharaan haba), oksikarbida silikon (bahan separa bertindak balas, komponen utama ialah C dan SiO), lapisan pelekat (ia terikat sangat rapat). lapisan bahan, komponen utama ialah C, SiO2, 40 peratus -60 peratus SiC dan karbonat Fe, Al, Ca, Mg), lapisan amorf (komponen utama ialah 70 peratus -90 peratus SiC, dan ia adalah SiC padu Iaitu, -sic, selebihnya adalah karbonat C, SiO2 dan Fe, A1, Ca, Mg), lapisan SiC gred kedua (komponen utama ialah 90 peratus hingga 95 peratus SiC, lapisan ini telah membentuk heksagon SiC, tetapi kristalnya agak kecil. Kecil, sangat rapuh, tidak boleh digunakan sebagai pelelas), SiC gred pertama ((kandungan SiC<96%, and="" is="" hexagonal="" sic,="" i.e.,="" a="" coarse="" crystal="" of="" sic),="" furnace="" core="" graphite.="" in="" the="" above-mentioned="" layers,="" usually="" untreated="" the="" reaction="" material="" and="" a="" part="" of="" the="" silicon="" oxycarbide="" layer="" material="" are="" collected="" as="" spent="" materials,="" and="" another="" part="" of="" the="" silicon="" oxycarbide="" layer="" is="" collected="" together="" with="" the="" amorphous="" material,="" secondary="" products,="" and="" part="" of="" the="" binder="" as="" the="" return="" material,="" while="" some="" are="" tightly="" bonded="" and="" lumpy.="" the="" binders="" with="" high="" degree="" and="" many="" impurities="" are="" discarded,="" while="" the="" first-grade="" products="" are="" classified,="" coarsely="" crushed,="" finely="" crushed,="" chemically="" treated,="" dried="" and="" sieved,="" and="" magnetically="" separated="" into="" black="" or="" green="" sic="" particles="" of="" various="" particle="" sizes.="" to="" make="" silicon="" carbide="" micropowder,="" it="" has="" to="" go="" through="" the="" water="" selection="" process;="" to="" make="" silicon="" carbide="" products,="" it="" has="" to="" go="" through="" the="" process="" of="" forming="" and="">