Menetelmä piikarbidijauheen valmistamiseksi

Piikarbidi (SiC)on epäorgaaninen aine. Luonnossa esiintyvän määränpiikarbidion hyvin pieni. Se on harvinainen mineraali ja sitä kutsutaan moissaniitiksi.Piikarbiditeollisessa tuotannossa käytetty on enimmäkseen keinotekoisesti syntetisoitu.

Tällä hetkellä suhteellisen kypsät teolliset valmistusmenetelmätpiikarbidijauhesisältää seuraavat: (1) Acheson-menetelmä (perinteinen karboterminen pelkistysmenetelmä): yhdistä erittäin puhdas kvartsihiekka tai murskattu kvartsimalmi maaöljykoksin, grafiitin tai antrasiittijauheen kanssa Sekoita tasaisesti ja kuumenna yli 2000 °C:n lämpötilaan grafiittielektrodi reagoimaan a-SiC-jauheen syntetisoimiseksi; (2) Piidioksidin matalan lämpötilan karboterminen pelkistysmenetelmä: Sen jälkeen kun on sekoitettu hienojakoista piidioksidijauhetta ja hiilijauhetta, suoritetaan karboterminen pelkistysreaktio lämpötilassa 1500-1800 °C puhtaamman β-SiC-jauheen saamiseksi. Tämä menetelmä on samanlainen kuin Acheson-menetelmä. Erona on, että tämän menetelmän synteesilämpötila on alhaisempi ja tuloksena oleva kiderakenne on β-tyyppinen, mutta on olemassa. Jäljelle jäänyt reagoimaton hiili ja piidioksidi vaativat tehokkaan silikoninpoiston ja hiilenpoistokäsittelyn; (3) Pii-hiilisuora reaktiomenetelmä: anna metallipiijauheen suoraan reagoida hiilijauheen kanssa korkean puhtauden tuottamiseksi 1000-1400 °C:ssa β-SiC-jauhetta. α-SiC-jauhe on tällä hetkellä piikarbidikeraamisten tuotteiden pääraaka-aine, kun taas timanttirakenteista β-SiC:tä käytetään enimmäkseen tarkkuushionta- ja kiillotusmateriaalien valmistukseen.

SiCsillä on kaksi kidemuotoa, α ja β. β-SiC:n kiderakenne on kuutiokiteinen kidejärjestelmä, jossa Si ja C vastaavasti muodostavat pintakeskittyneen kuutiohilan; α-SiC:llä on yli 100 polytyyppiä, kuten 4H, 15R ja 6H, joista 6H-polytyyppi on yleisin teollisissa sovelluksissa. Yleinen. SiC:n polytyyppien välillä on tietty lämpöstabiilisuussuhde. Kun lämpötila on alle 1600 °C, piikarbidia esiintyy β-SiC:n muodossa. Kun lämpötila on yli 1600°C, β-SiC muuttuu hitaasti α:ksi. - Erilaisia ​​piikarbidin polytyyppejä. 4H-SiC on helppo tuottaa noin 2000 °C:ssa; sekä 15R- että 6H-polytyypit vaativat korkeita, yli 2100 °C:n lämpötiloja synnyttääkseen helposti; 6H-SiC on erittäin vakaa, vaikka lämpötila ylittää 2200 °C.