Productieproces van siliciumcarbide

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

Siliciumcarbide (SiC) is vanwege zijn grote hardheid een belangrijk schuurmiddel, maar het toepassingsbereik overtreft dat van gewone schuurmiddelen. Dankzij de hoge temperatuurbestendigheid en thermische geleidbaarheid is het bijvoorbeeld een van de favoriete ovenmeubelmaterialen voor tunnelovens of pendelovens, en dankzij de elektrische geleidbaarheid is het een belangrijk elektrisch verwarmingselement. Om SiC-producten te bereiden, is de eerste stap het bereiden van SiC-smeltblokken [of: SiC-pellets, omdat ze C bevatten en superhard zijn, dus SiC-pellets werden ooit genoemd: amaril. Maar let op: het heeft een andere samenstelling dan natuurlijke amaril (granaat). Bij de industriële productie gebruiken SiC-smeltblokken gewoonlijk kwarts, petroleumcokes, enz. als grondstoffen, teruggewonnen hulpmaterialen en gebruikte materialen, en worden ze door middel van malen en andere processen tot een lading bereid met een redelijke verhouding en geschikte deeltjesgrootte (om de gasdoorlaatbaarheid van de lading aan te passen, is het 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 uitrusting voor het bereiden van SiC-smeltblokken bij hoge temperatuur is een speciale elektrische oven van siliciumcarbide, en de structuur ervan bestaat uit de bodem van de oven, de eindwand met elektroden op het binnenoppervlak, de afneembare zijwand en het kernlichaam van de oven (volledige naam: bekrachtigd verwarmingslichaam in het midden van de elektrische oven, meestal samengesteld uit grafietpoeder of petroleumcokes geïnstalleerd in het midden van de lading volgens een bepaalde vorm en grootte, meestal rond of rechthoekig. De twee uiteinden zijn verbonden met elektroden) enzovoort. De bakmethode die door de elektrische oven wordt gebruikt, is algemeen bekend als: begraven poedervuren. Zodra deze wordt ingeschakeld, start de verwarming. De temperatuur van het kernlichaam van de oven is ongeveer 2500 graden of zelfs hoger (2600-2700 graden). Wanneer de lading een temperatuur van 1450 graden bereikt, begint SiC te worden gesynthetiseerd (maar SiC wordt voornamelijk gevormd bij een temperatuur groter dan of gelijk aan 1800 graden) en komt CO vrij. SiC zal echter ontleden wanneer groter dan of gelijk aan 2600 graden, maar het ontlede 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 een constant vermogen te behouden. De krachtige elektrische oven moet ongeveer 24 uur worden verwarmd. Na een periode van afkoelen 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 hittebehoud), siliciumoxycarbide (half-gereageerd materiaal, de belangrijkste componenten zijn C en SiO), lijmlaag (het is zeer stevig gebonden). materiaallaag, de belangrijkste componenten zijn C, SiO2, 40%-60% SiC en carbonaten van Fe, Al, Ca, Mg), amorfe laag (de hoofdcomponent is 70%-90% SiC, en het is kubisch SiC. Dat wil zeggen, -sic, de rest zijn carbonaten van C, SiO2 en Fe, A1, Ca, Mg), tweede kwaliteit SiC-laag (de hoofdcomponent is 90% tot 95% SiC, deze laag heeft hexagonaal SiC gevormd, maar het kristal is relatief 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℃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 sintering.