SiC pulbri valmistamise meetod

Ränikarbiid (SiC)on anorgaaniline aine. Looduslikult esineva koguseränikarbiidon väga väike. See on haruldane mineraal ja seda nimetatakse moissaniidiks.Ränikarbiidtööstuslikus tootmises kasutatav on enamasti kunstlikult sünteesitud.

Praegu on suhteliselt küpsed tööstuslikud valmistamismeetodidränikarbiidi pulberhõlmab järgmist: (1) Achesoni meetod (traditsiooniline karbotermiline redutseerimismeetod): kõrge puhtusastmega kvartsliiva või purustatud kvartsmaagi kombineerimine naftakoksi, grafiidi või antratsiidi peene pulbriga Segatakse ühtlaselt ja kuumutatakse kõrgel temperatuuril üle 2000 °C. grafiitelektrood reageerib α-SiC pulbri sünteesimiseks; (2) Ränidioksiidi madala temperatuuriga karbotermiline redutseerimismeetod: pärast ränidioksiidi peene pulbri ja süsiniku pulbri segamist viiakse karbotermiline redutseerimisreaktsioon läbi temperatuuril 1500–1800 °C, et saada kõrgema puhtusastmega β-SiC pulber. See meetod sarnaneb Achesoni meetodiga. Erinevus seisneb selles, et selle meetodi sünteesitemperatuur on madalam ja saadud kristallstruktuur on β-tüüpi, kuid on olemas. Ülejäänud reageerimata süsinik ja ränidioksiid nõuavad tõhusat silikoniseerimis- ja dekarburiseerimistöötlust; (3) Räni-süsinik otsereaktsiooni meetod: metallist ränipulber otse süsinikupulbriga reageerida, et saada kõrge puhtusastmega 1000–1400 °C β-SiC pulber. α-SiC pulber on praegu ränikarbiidist keraamiliste toodete peamine tooraine, teemantstruktuuriga β-SiC kasutatakse aga enamasti täppislihvimis- ja poleerimismaterjalide valmistamiseks.

SiCon kaks kristallivormi, α ​​ja β. β-SiC kristallstruktuur on kuubikujuline kristallisüsteem, kus Si ja C moodustavad vastavalt näokeskse kuupvõre; α-SiC-l on rohkem kui 100 polütüüpi, nagu 4H, 15R ja 6H, millest 6H polütüüp on tööstuslikes rakendustes kõige levinum. Üldine. SiC polütüüpide vahel on teatav termilise stabiilsuse suhe. Kui temperatuur on madalam kui 1600 °C, eksisteerib ränikarbiid β-SiC kujul. Kui temperatuur on kõrgem kui 1600 °C, muutub β-SiC aeglaselt α-ks. - SiC mitmesugused polütüübid. 4H-SiC on lihtne tekitada umbes 2000 °C juures; nii 15R kui ka 6H polütüübid vajavad hõlpsaks genereerimiseks kõrget temperatuuri üle 2100 °C; 6H-SiC on väga stabiilne isegi siis, kui temperatuur ületab 2200°C.