SiC miltelių paruošimo būdas

Silicio karbidas (SiC)yra neorganinė medžiaga. Natūraliai susidarančiųsilicio karbidasyra labai mažas. Tai retas mineralas ir vadinamas moissanitu.Silicio karbidaspramoninėje gamyboje naudojamas dažniausiai yra dirbtinai susintetintas.

Šiuo metu gana brandūs pramoniniai paruošimo metodaisilicio karbido milteliaiapima: (1) Acheson metodas (tradicinis karboterminės redukcijos metodas): didelio grynumo kvarcinį smėlį arba susmulkintą kvarco rūdą sumaišykite su naftos koksu, grafitu arba smulkiais antracito milteliais. Tolygiai sumaišykite ir pašildykite iki daugiau nei 2000 °C aukštoje temperatūroje, kurią sukuria grafito elektrodas reaguoja į α-SiC miltelių sintezę; (2) Silicio dioksido žemos temperatūros karboterminio redukcijos metodas: sumaišius smulkius silicio dioksido miltelius ir anglies miltelius, karboterminė redukcijos reakcija atliekama 1500–1800 °C temperatūroje, kad būtų gauti didesnio grynumo β-SiC milteliai. Šis metodas yra panašus į Acheson metodą. Skirtumas tas, kad šio metodo sintezės temperatūra yra žemesnė, o gaunama kristalų struktūra yra β tipo, tačiau yra. Likusiai nesureagavusiai anglies ir silicio dioksidui reikalingas efektyvus silikonizavimo ir dekarbonizacijos apdorojimas; (3) Tiesioginės silicio ir anglies reakcijos metodas: metalo silicio milteliai tiesiogiai reaguoja su anglies milteliais, kad susidarytų didelio grynumo 1000–1400 °C β-SiC milteliai. α-SiC milteliai šiuo metu yra pagrindinė silicio karbido keramikos gaminių žaliava, o deimantinės struktūros β-SiC dažniausiai naudojamas preciziško šlifavimo ir poliravimo medžiagoms ruošti.

SiCturi dvi kristalų formas – α ir β. β-SiC kristalinė struktūra yra kubinė kristalų sistema, kurioje Si ir C atitinkamai sudaro į veidą nukreiptą kubinę gardelę; α-SiC turi daugiau nei 100 politipų, tokių kaip 4H, 15R ir 6H, tarp kurių 6H politipas yra labiausiai paplitęs pramonėje. Dažnas. Tarp SiC politipų yra tam tikras terminio stabilumo ryšys. Kai temperatūra žemesnė nei 1600°C, silicio karbidas egzistuoja β-SiC pavidalu. Kai temperatūra yra aukštesnė nei 1600°C, β-SiC lėtai virsta α. - Įvairūs SiC politipai. 4H-SiC nesunku susidaryti maždaug 2000°C temperatūroje; tiek 15R, tiek 6H politipai reikalauja aukštesnės nei 2100°C temperatūros, kad būtų lengva generuoti; 6H-SiC yra labai stabilus, net jei temperatūra viršija 2200°C.