Metoda za pripravo prahu SiC

Silicijev karbid (SiC)je anorganska snov. Količina naravno prisotnihsilicijev karbidje zelo majhen. Je redek mineral in se imenuje moissanit.Silicijev karbidki se uporablja v industrijski proizvodnji, je večinoma umetno sintetiziran.

Trenutno so relativno zrele industrijske metode za pripravoprah silicijevega karbidavključujejo naslednje: (1) Achesonova metoda (tradicionalna karbotermalna redukcijska metoda): združite kremenov pesek visoke čistosti ali zdrobljeno kremenčevo rudo s petrolejskim koksom, grafitom ali antracitnim drobnim prahom. Enakomerno premešajte in segrejte na več kot 2000 °C pri visoki temperaturi, ki jo ustvarja grafitna elektroda za reakcijo in sintezo prahu α-SiC; (2) Metoda nizkotemperaturne karbotermalne redukcije silicijevega dioksida: Po mešanju finega prahu silicijevega dioksida in ogljikovega prahu izvedemo reakcijo karbotermalne redukcije pri temperaturi od 1500 do 1800 °C, da dobimo prah β-SiC z višjo čistostjo. Ta metoda je podobna Achesonovi metodi. Razlika je v tem, da je temperatura sinteze pri tej metodi nižja in je nastala kristalna struktura β-tipa, vendar obstaja Preostali nezreagirani ogljik in silicijev dioksid zahtevata učinkovito odstranjevanje silikona in razogljičenje; (3) Metoda direktne reakcije silicij-ogljik: neposredno reagiranje kovinskega silicijevega prahu z ogljikovim prahom, da se ustvari prašek β-SiC visoke čistosti pri 1000–1400 °C. Prah α-SiC je trenutno glavna surovina za keramične izdelke iz silicijevega karbida, medtem ko se β-SiC z diamantno strukturo večinoma uporablja za pripravo materialov za natančno brušenje in poliranje.

SiCima dve kristalni obliki, α in β. Kristalna struktura β-SiC je kubični kristalni sistem, pri čemer Si oziroma C tvorita kubično mrežo, osredotočeno na ploskev; α-SiC ima več kot 100 politipov, kot so 4H, 15R in 6H, med katerimi je politip 6H najpogostejši v industrijskih aplikacijah. Pogosta. Med politipi SiC obstaja določeno razmerje toplotne stabilnosti. Ko je temperatura nižja od 1600 °C, obstaja silicijev karbid v obliki β-SiC. Ko je temperatura višja od 1600°C, se β-SiC počasi spremeni v α. - Različni politipi SiC. 4H-SiC je enostavno ustvariti pri približno 2000 °C; oba politipa 15R in 6H zahtevata visoke temperature nad 2100 °C za preprosto ustvarjanje; 6H-SiC je zelo stabilen, tudi če temperatura preseže 2200 °C.