روش تهیه پودر SiC

کاربید سیلیکون (SiC)یک ماده معدنی است. مقدار طبیعی رخ می دهدکاربید سیلیکونخیلی کوچیکه. این ماده معدنی کمیاب است و موسانیت نامیده می شود.کاربید سیلیکونمورد استفاده در تولید صنعتی بیشتر به صورت مصنوعی سنتز می شود.

در حال حاضر، روش های صنعتی نسبتا بالغ برای تهیهپودر کاربید سیلیکونشامل موارد زیر است: (1) روش آچسون (روش سنتی احیای کربوترمال): ماسه کوارتز با خلوص بالا یا سنگ معدن کوارتز خرد شده را با کک نفتی، گرافیت یا پودر ریز آنتراسیت ترکیب کنید و به طور یکنواخت مخلوط کنید و از طریق دمای بالای تولید شده به بالای 2000 درجه سانتیگراد حرارت دهید. الکترود گرافیت برای سنتز پودر α-SiC واکنش نشان می دهد. (2) روش کاهش کربوترمال در دمای پایین دی اکسید سیلیکون: پس از مخلوط کردن پودر ریز سیلیس و پودر کربن، واکنش احیای کربوترمال در دمای 1500 تا 1800 درجه سانتیگراد انجام می شود تا پودر β-SiC با خلوص بالاتر به دست آید. این روش مشابه روش آچسون است. تفاوت این است که دمای سنتز این روش کمتر است و ساختار کریستالی حاصل از نوع β است، اما کربن و دی اکسید سیلیکون واکنش نداده باقیمانده نیاز به سیلیکون زدایی و درمان کربن زدایی موثر دارند. (3) روش واکنش مستقیم سیلیکون-کربن: پودر سیلیکون فلزی به طور مستقیم با پودر کربن واکنش داده تا خلوص بالا در 1000-1400 درجه سانتیگراد پودر β-SiC ایجاد شود. پودر α-SiC در حال حاضر ماده خام اصلی برای محصولات سرامیکی کاربید سیلیکون است، در حالی که β-SiC با ساختار الماسی بیشتر برای تهیه مواد سنگ زنی و پرداخت دقیق استفاده می شود.

SiCدارای دو شکل کریستالی α و β. ساختار کریستالی β-SiC یک سیستم کریستالی مکعبی است که Si و C به ترتیب یک شبکه مکعبی رو به مرکز را تشکیل می دهند. α-SiC بیش از 100 نوع پلی تیپ مانند 4H، 15R و 6H دارد که در میان آنها پلی تایپ 6H رایج ترین در کاربردهای صنعتی است. یک مشترک. یک رابطه پایداری حرارتی مشخصی بین پلی‌تیپ‌های SiC وجود دارد. هنگامی که دما کمتر از 1600 درجه سانتیگراد است، کاربید سیلیکون به شکل β-SiC وجود دارد. هنگامی که درجه حرارت بالاتر از 1600 درجه سانتیگراد است، β-SiC به آرامی به α تبدیل می شود. - انواع مختلف SiC. تولید 4H-SiC در حدود 2000 درجه سانتی گراد آسان است. هر دو پلی تایپ 15R و 6H برای تولید آسان به دمای بالای 2100 درجه سانتیگراد نیاز دارند. 6H-SiC حتی اگر دما بیش از 2200 درجه سانتیگراد باشد بسیار پایدار است.