Productieproces van siliciumcarbide

Vanwege het lage natuurlijke gehalte wordt siliciumcarbide meestal door de mens gemaakt. De gebruikelijke methode is om kwartszand te mengen met cokes, er silica en petroleumcokes in te gebruiken, zout en zaagsel toe te voegen, het in een elektrische oven te doen, het tot een hoge temperatuur van ongeveer 2000 graden te verwarmen en siliciumcarbide-micropoeder te verkrijgen na verschillende chemische processen.

Siliciumcarbide (SiC) is een belangrijk schuurmiddel vanwege zijn grote hardheid, maar het toepassingsgebied overtreft dat van gewone schuurmiddelen. De hoge temperatuurbestendigheid en thermische geleidbaarheid maken het bijvoorbeeld een van de favoriete ovenmeubelmaterialen voor tunnelovens of pendelovens, en zijn elektrische geleidbaarheid maakt het een belangrijk elektrisch verwarmingselement. Om SiC-producten te bereiden, is de eerste stap het maken van SiC-smeltblokken [of: SiC-pellets, omdat ze C bevatten en superhard zijn, dus SiC-pellets werden ooit amaril genoemd. Maar let op: het heeft een andere samenstelling dan natuurlijk amaril (granaat). Bij de industriële productie gebruiken SiC-smeltblokken gewoonlijk kwarts, petroleumcokes, enz. als grondstoffen, teruggewonnen hulpmaterialen en afgewerkte materialen, en worden ze bereid tot een lading met een redelijke verhouding en geschikte deeltjesgrootte door middel van malen en andere processen (om pas de gasdoorlaatbaarheid van de lading aan, het is noodzakelijk om een ​​geschikte hoeveelheid toe te voegen. Het zaagsel wordt bereid door de juiste hoeveelheid zout toe te voegen bij het bereiden van groen siliciumcarbide) bij hoge temperatuur. De thermische apparatuur voor het bereiden van SiC-smeltblokken bij hoge temperatuur is een speciale elektrische oven van siliciumcarbide en de structuur bestaat uit de ovenbodem, de eindwand met elektroden op het binnenoppervlak, de afneembare zijwand en het kernlichaam van de oven (volledig naam: geactiveerd verwarmingslichaam in het midden van de elektrische oven, in het algemeen Het is samengesteld uit grafietpoeder of petroleumcokes dat in het midden van de lading is geïnstalleerd volgens een bepaalde vorm en grootte, meestal rond of rechthoekig. De twee uiteinden zijn verbonden met elektroden ) enzovoort. De stookmethode die door de elektrische oven wordt gebruikt, is algemeen bekend als: begraven met poeder. Zodra deze wordt bekrachtigd, start de verwarming. De temperatuur van het kernlichaam van de oven is ongeveer 2500 graden of zelfs hoger (2600-2700 graden). Wanneer de lading 1450 graden bereikt, begint SiC te worden gesynthetiseerd (maar SiC wordt voornamelijk gevormd bij groter dan of gelijk aan 1800 graden), en CO wordt vrijgegeven. SiC zal echter ontleden wanneer groter dan of gelijk aan 2600 graden, maar het ontbonden Si zal SiC vormen met C in de lading. Elke groep elektrische ovens is uitgerust met een set transformatoren, maar tijdens de productie wordt slechts één elektrische oven van stroom voorzien, om de spanning aan te passen aan de elektrische belastingskarakteristieken om in principe constant vermogen te behouden. De krachtige elektrische oven moet ongeveer 24 uur worden verwarmd. Na een periode van afkoeling kunnen de zijwanden worden verwijderd, waarna de lading geleidelijk wordt verwijderd.

De lading na calcineren bij hoge temperatuur is van buiten naar binnen: niet-gereageerd materiaal (in de oven voor behoud van warmte), siliciumoxycarbide (halfgereageerd materiaal, de belangrijkste componenten zijn C en SiO), lijmlaag (het is zeer stevig gebonden). materiaallaag, de hoofdcomponenten zijn C, SiO2, 40 procent -60 procent SiC en carbonaten van Fe, Al, Ca, Mg), amorfe laag (de hoofdcomponent is 70 procent -90 procent SiC, en het is kubisch SiC Dat wil zeggen, -sic, de rest zijn carbonaten van C, SiO2 en Fe, A1, Ca, Mg), tweederangs SiC-laag (het hoofdbestanddeel is 90 procent tot 95 procent SiC, deze laag is hexagonaal gevormd SiC, maar het kristal is relatief klein. Klein, zeer kwetsbaar, kan niet als schuurmiddel worden gebruikt), eersteklas SiC ((SiC-gehalte<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="">