Werkwijze voor het bereiden van SiC-poeder

Siliciumcarbide (SiC)is een anorganische stof. De hoeveelheid van nature voorkomendsilicium carbideis erg klein. Het is een zeldzaam mineraal en wordt moissaniet genoemd.Silicium carbidegebruikt in de industriële productie wordt meestal kunstmatig gesynthetiseerd.

Op dit moment zijn de relatief volwassen industriële methoden voor de voorbereidingsiliciumcarbide poederomvatten het volgende: (1) Acheson-methode (traditionele carbothermische reductiemethode): combineer zeer zuiver kwartszand of gemalen kwartserts met petroleumcokes, grafiet of fijn antracietpoeder. Meng gelijkmatig en verwarm tot boven 2000°C door de hoge temperatuur die wordt gegenereerd door de grafietelektrode reageert om α-SiC-poeder te synthetiseren; (2) Carbothermische reductiemethode bij lage temperatuur met siliciumdioxide: Na het mengen van fijn silicapoeder en koolstofpoeder wordt de carbothermische reductiereactie uitgevoerd bij een temperatuur van 1500 tot 1800 ° C om β-SiC-poeder met een hogere zuiverheid te verkrijgen. Deze methode is vergelijkbaar met de Acheson-methode. Het verschil is dat de synthesetemperatuur van deze methode lager is en dat de resulterende kristalstructuur van het β-type is, maar dat is er wel. De resterende niet-gereageerde koolstof en siliciumdioxide vereisen een effectieve desiliconisatie- en ontkolingsbehandeling; (3) Silicium-koolstof directe reactiemethode: laat metaalsiliciumpoeder direct reageren met koolstofpoeder om een ​​hoge zuiverheid te genereren bij β-SiC-poeder van 1000-1400 ° C. α-SiC-poeder is momenteel de belangrijkste grondstof voor keramische producten van siliciumcarbide, terwijl β-SiC met een diamantstructuur vooral wordt gebruikt om precisieslijp- en polijstmaterialen te bereiden.

SiCheeft twee kristalvormen, α en β. De kristalstructuur van β-SiC is een kubisch kristalsysteem, waarbij Si en C respectievelijk een kubusvormig rooster met het gezicht vormen; α-SiC heeft meer dan 100 polytypes zoals 4H, 15R en 6H, waarvan het 6H-polytype het meest voorkomt in industriële toepassingen. Een veel voorkomende. Er bestaat een zekere thermische stabiliteitsrelatie tussen de polytypen SiC. Wanneer de temperatuur lager is dan 1600°C bestaat siliciumcarbide in de vorm van β-SiC. Wanneer de temperatuur hoger is dan 1600°C, verandert β-SiC langzaam in α. - Verschillende polytypes SiC. 4H-SiC is eenvoudig te genereren rond de 2000°C; zowel 15R- als 6H-polytypes vereisen hoge temperaturen boven 2100°C om gemakkelijk te kunnen ontstaan; 6H-SiC is zeer stabiel, zelfs als de temperatuur boven de 2200°C komt.