Metod för framställning av SiC-pulver

Kiselkarbid (SiC)är ett oorganiskt ämne. Mängden naturligt förekommandekiselkarbidär väldigt liten. Det är ett sällsynt mineral och kallas moissanite.Kiselkarbidsom används i industriell produktion är mestadels artificiellt syntetiserad.

För närvarande är den relativt mogna industriella metoder för att förberedakiselkarbidpulverinkludera följande: (1) Acheson-metod (traditionell koltermisk reduktionsmetod): kombinera högren kvartssand eller krossad kvartsmalm med petroleumkoks, grafit eller antracit fint pulver Blanda jämnt och värm till över 2000°C genom den höga temperatur som genereras av grafitelektroden för att reagera för att syntetisera a-SiC-pulver; (2) Lågtemperatur karbotermisk reduktionsmetod för kiseldioxid: Efter blandning av fint kiselpulver och kolpulver utförs karbotermisk reduktionsreaktion vid en temperatur av 1500 till 1800°C för att erhålla β-SiC-pulver med högre renhet. Denna metod liknar Acheson-metoden. Skillnaden är att syntestemperaturen för denna metod är lägre, och den resulterande kristallstrukturen är β-typ, men det återstående oreagerade kolet och kiseldioxiden kräver effektiv avsilikonisering och avkolningsbehandling; (3) Metod för direktreaktion av kisel-kol: reagera metallkiselpulver direkt med kolpulver för att generera hög renhet vid 1000-1400°C β-SiC-pulver. α-SiC-pulver är för närvarande det huvudsakliga råmaterialet för kiselkarbidkeramiska produkter, medan β-SiC med diamantstruktur mest används för att förbereda precisionsslipnings- och polermaterial.

Sichar två kristallformer, α och β. Kristallstrukturen hos β-SiC är ett kubiskt kristallsystem, varvid Si respektive C bildar ett ansiktscentrerat kubiskt gitter; α-SiC har mer än 100 polytyper såsom 4H, 15R och 6H, bland vilka 6H polytypen är den vanligaste i industriella tillämpningar. En vanlig sådan. Det finns ett visst termiskt stabilitetsförhållande mellan polytyperna av SiC. När temperaturen är lägre än 1600°C finns kiselkarbid i form av β-SiC. När temperaturen är högre än 1600°C förvandlas β-SiC långsamt till α. - Olika polytyper av SiC. 4H-SiC är lätt att generera vid cirka 2000°C; både 15R och 6H polytyper kräver höga temperaturer över 2100°C för att enkelt generera; 6H-SiC är mycket stabil även om temperaturen överstiger 2200°C.