Silicio karbido gamybos procesas

Dėl mažo natūralaus kiekio silicio karbidas dažniausiai yra žmogaus sukurtas. Įprastas būdas yra sumaišyti kvarcinį smėlį su koksu, jame naudoti silicio dioksidą ir naftos koksą, įberti druskos ir pjuvenų, įdėti į elektrinę krosnį, kaitinti iki aukštos, maždaug 2000 laipsnių temperatūros, ir po įvairių cheminių medžiagų gauti silicio karbido mikromiltelius. procesus.

Silicio karbidas (SiC) yra svarbus abrazyvas dėl savo didelio kietumo, tačiau jo panaudojimo diapazonas viršija įprastų abrazyvų. Pavyzdžiui, dėl atsparumo aukštai temperatūrai ir šilumos laidumo ji yra viena iš labiausiai mėgstamų krosnių baldų medžiagų tunelinėse krosnyse arba šaudyklinėse krosnyse, o dėl elektros laidumo jis yra svarbus elektrinis kaitinimo elementas. Norint paruošti SiC gaminius, pirmiausia reikia paruošti SiC lydymo blokus [arba: SiC granules, nes jose yra C ir jos yra itin kietos, todėl SiC granulės kažkada buvo vadinamos: švitriniu. Tačiau saugokitės: jo sudėtis skiriasi nuo natūralaus švitrinio (granato). Pramoninėje gamyboje SiC lydymo blokuose paprastai naudojamas kvarcas, naftos koksas ir kt. kaip žaliavos, pagalbinės regeneruotos medžiagos ir panaudotos medžiagos, o šlifavimo ir kitų procesų metu jie paruošiami į įkrovą su tinkamu santykiu ir tinkamo dalelių dydžiu (siekiant koreguoti įkrovos dujų pralaidumą, reikia įpilti atitinkamą kiekį Pjuvenos ruošiamos įdedant atitinkamą kiekį druskos ruošiant žalią silicio karbidą) aukštoje temperatūroje. Šiluminė įranga SiC lydymo blokams ruošti aukštoje temperatūroje yra speciali silicio karbido elektrinė krosnis, kurios struktūrą sudaro krosnies dugnas, galinė sienelė su elektrodais vidiniame paviršiuje, nuimama šoninė sienelė ir krosnies šerdies korpusas (pilnas). pavadinimas: maitinamas kaitinimo korpusas elektrinės krosnies centre, paprastai Jis sudarytas iš grafito miltelių arba naftos kokso, įtaisyto įkrovos centre pagal tam tikrą formą ir dydį, dažniausiai apskrito arba stačiakampio formos. Abu jo galai sujungti elektrodais ) ir taip toliau. Elektrinėje krosnyje naudojamas degimo būdas paprastai žinomas kaip: palaidotas miltelinis deginimas. Kai tik jis įjungiamas, pradedamas šildymas. Krosnies šerdies korpuso temperatūra yra apie 2500 laipsnių arba net aukštesnė (2600-2700 laipsnis). Kai krūvis pasiekia 1450 laipsnių, SiC pradeda sintetinti (tačiau SiC daugiausia susidaro esant 1800 laipsnių arba didesniam), ir išsiskiria CO. Tačiau SiC suskaidys, kai didesnis nei 2600 laipsnių arba lygus jai, tačiau suskaidytas Si sudarys SiC su C įkrovoje. Kiekvienoje elektrinių krosnių grupėje yra transformatorių komplektas, tačiau gamybos metu maitinimas tiekiamas tik vienai elektrinei krosnei, kad būtų galima reguliuoti įtampą pagal elektros apkrovos charakteristikas, kad iš esmės būtų palaikoma pastovi galia. Didelės galios elektrinę krosnį reikia kaitinti apie 24 valandas. Po tam tikro aušinimo laikotarpio šonines sieneles galima nuimti, o po to palaipsniui pašalinamas įkrovimas.

Įkrovimas po kaitinimo aukštoje temperatūroje yra iš išorės į vidų: nesureagavusi medžiaga (krosnyje šilumos išsaugojimui), silicio oksikarbidas (pusiau sureagavusi medžiaga, pagrindiniai komponentai C ir SiO), lipnus sluoksnis (labai tvirtai surištas). medžiagos sluoksnis, pagrindiniai komponentai yra C, SiO2, 40 procentų -60 procentų SiC ir Fe, Al, Ca, Mg karbonatai), amorfinis sluoksnis (pagrindinis komponentas yra 70 procentų -90 procentų SiC ir tai kubinis SiC Tai yra -sic, likusieji yra C, SiO2 ir Fe, A1, Ca, Mg karbonatai), antros rūšies SiC sluoksnis (pagrindinis komponentas yra 90–95 proc. SiC, šis sluoksnis susidarė šešiakampis SiC, bet kristalas santykinai mažas.Mažas, labai trapus, negali būti naudojamas kaip abrazyvas), pirmos klasės SiC ((SiC kiekis<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="" degree="" 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="">