Fremgangsmåde til fremstilling af SiC-pulver

Siliciumcarbid (SiC)er et uorganisk stof. Mængden af ​​naturligt forekommendesiliciumcarbider meget lille. Det er et sjældent mineral og kaldes moissanite.Siliciumcarbidbrugt i industriel produktion er for det meste kunstigt syntetiseret.

På nuværende tidspunkt er de relativt modne industrielle metoder til at forberedesiliciumcarbid pulveromfatter følgende: (1) Acheson-metode (traditionel karbotermisk reduktionsmetode): Kombiner højrent kvartssand eller knust kvartsmalm med petroleumskoks, grafit eller antracit fint pulver Bland jævnt og opvarm til over 2000°C gennem den høje temperatur, der genereres af grafitelektroden til at reagere for at syntetisere a-SiC-pulver; (2) Siliciumdioxid lavtemperatur carbotermisk reduktionsmetode: Efter blanding af fint silicapulver og kulstofpulver udføres Carbotermisk reduktionsreaktion ved en temperatur på 1500 til 1800°C for at opnå β-SiC-pulver med højere renhed. Denne metode ligner Acheson-metoden. Forskellen er, at syntesetemperaturen for denne metode er lavere, og den resulterende krystalstruktur er β-type, men der er. Det resterende uomsatte kulstof og siliciumdioxid kræver effektiv afsilikonisering og afkulningsbehandling; (3) Silicium-carbon-direkte reaktionsmetode: Reager metalsiliciumpulver direkte med kulstofpulver for at generere høj renhed ved 1000-1400°C β-SiC-pulver. α-SiC pulver er i øjeblikket det vigtigste råmateriale til siliciumcarbid keramiske produkter, mens β-SiC med en diamantstruktur mest bruges til at fremstille præcisionsslibe- og poleringsmaterialer.

SiChar to krystalformer, α og β. Krystalstrukturen af ​​β-SiC er et kubisk krystalsystem, hvor henholdsvis Si og C danner et fladecentreret kubisk gitter; α-SiC har mere end 100 polytyper såsom 4H, 15R og 6H, blandt hvilke 6H polytypen er den mest almindelige i industrielle applikationer. En almindelig en. Der er et vist termisk stabilitetsforhold mellem polytyperne af SiC. Når temperaturen er lavere end 1600°C, eksisterer siliciumcarbid i form af β-SiC. Når temperaturen er højere end 1600°C, bliver β-SiC langsomt til α. - Forskellige polytyper af SiC. 4H-SiC er let at generere ved omkring 2000°C; både 15R og 6H polytyper kræver høje temperaturer over 2100°C for nemt at generere; 6H-SiC er meget stabil, selvom temperaturen overstiger 2200°C.