Процес виробництва карбіду кремнію

Через низький природний вміст карбід кремнію здебільшого створений людиною. Загальний метод полягає в тому, щоб змішати кварцовий пісок з коксом, використовувати кремнезем і нафтовий кокс, додати сіль і тирсу, помістити в електричну піч, нагріти до високої температури приблизно 2000 градусів і отримати мікропорошок карбіду кремнію після різних хімічних обробок. процеси.

Карбід кремнію (SiC) є важливим абразивом через його високу твердість, але діапазон його застосування перевищує діапазон звичайних абразивів. Наприклад, його стійкість до високих температур і теплопровідність роблять його одним із кращих матеріалів для меблів для тунельних або човникових печей, а його електропровідність робить його важливим електричним нагрівальним елементом. Першим кроком для приготування виробів з SiC є приготування блоків для плавки SiC [або: гранул SiC, оскільки вони містять C і є надтвердими, тому гранули SiC колись називали: наждак. Але будьте обережні: він має інший склад, ніж натуральний наждак (гранат). У промисловому виробництві плавильні блоки SiC зазвичай використовують кварц, нафтовий кокс тощо як сировину, допоміжні відновлені матеріали та відпрацьовані матеріали, і готують шихту з прийнятним співвідношенням і відповідним розміром частинок шляхом подрібнення та інших процесів (для того, щоб регулювати газопроникність шихти, необхідно додати відповідну кількість Тирса готують шляхом додавання відповідної кількості солі при приготуванні зеленого карбіду кремнію) високою температурою. Термічним обладнанням для приготування блоків для плавки SiC при високій температурі є спеціальна електрична піч з карбіду кремнію, яка складається з днища печі, торцевої стінки з електродами на внутрішній поверхні, знімної бічної стінки та корпусу серцевини печі (повний). назва: під напругою нагрівальне тіло в центрі електричної печі, як правило, воно складається з графітового порошку або нафтового коксу, встановленого в центрі заряду відповідно до певної форми та розміру, як правило, круглого або прямокутного. Його два кінці з’єднані електродами ) і так далі. Спосіб випалу, який використовується в електричній печі, широко відомий як: заглиблений пороховий випал. Як тільки на нього подається напруга, починається нагрів. Температура основної частини печі становить близько 2500 градусів або навіть вище (2600-2700 градусів). Коли заряд досягає 1450 градусів, SiC починає синтезуватися (але SiC в основному утворюється при температурі, що перевищує або дорівнює 1800 градусам), і CO виділяється. Однак SiC розкладатиметься, коли температура більше або дорівнюватиме 2600 градусам, але розкладений Si утворюватиме SiC із C у заряді. Кожна група електричних печей оснащена набором трансформаторів, але лише одна електрична піч подається під час виробництва, щоб регулювати напругу відповідно до характеристик електричного навантаження для підтримки постійної потужності. Електропіч великої потужності потрібно прогріти близько 24 годин. Після періоду охолодження бічні стінки можна зняти, а потім заряд поступово видаляють.

Шихта після високотемпературного прожарювання йде ззовні всередину: матеріал, що не прореагував (в печі для збереження тепла), оксикарбід кремнію (напівпрореагував матеріал, основними компонентами є C і SiO), клейовий шар (він дуже щільно зв’язаний). шар матеріалу, основними компонентами якого є C, SiO2, 40 відсотків -60 відсотків SiC і карбонати Fe, Al, Ca, Mg), аморфний шар (основний компонент становить 70 відсотків -90 відсотків SiC, і це кубічний SiC, тобто -sic, решта - це карбонати C, SiO2 і Fe, A1, Ca, Mg), шар SiC другого сорту (основний компонент становить від 90 до 95 відсотків SiC, цей шар утворив гексагональний SiC, але кристал відносно малий. Маленький, дуже крихкий, не може використовуватися як абразив), SiC першого сорту ((вміст 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="">