Metodo per preparare la polvere di SiC

Carburo di silicio (SiC)è una sostanza inorganica. La quantità di sostanze presenti in naturacarburo di silicioè molto piccolo. È un minerale raro e si chiama moissanite.Carburo di silicioutilizzato nella produzione industriale è per lo più sintetizzato artificialmente.

Allo stato attuale, i metodi industriali relativamente maturi per la preparazionepolvere di carburo di silicioincludere quanto segue: (1) Metodo Acheson (metodo tradizionale di riduzione carbotermica): combinare sabbia di quarzo di elevata purezza o minerale di quarzo frantumato con coke di petrolio, polvere fine di grafite o antracite Mescolare uniformemente e riscaldare a oltre 2000°C attraverso l'alta temperatura generata da l'elettrodo di grafite per reagire per sintetizzare la polvere α-SiC; (2) Metodo di riduzione carbotermica a bassa temperatura del biossido di silicio: dopo aver miscelato polvere fine di silice e polvere di carbonio, la reazione di riduzione carbotermica viene eseguita a una temperatura compresa tra 1500 e 1800 °C per ottenere polvere β-SiC con maggiore purezza. Questo metodo è simile al metodo Acheson. La differenza è che la temperatura di sintesi di questo metodo è inferiore e la struttura cristallina risultante è di tipo β, ma c'è Il carbonio rimanente non reagito e il biossido di silicio richiedono un efficace trattamento di desiliconizzazione e decarburazione; (3) Metodo di reazione diretta silicio-carbonio: far reagire direttamente la polvere di silicio metallico con polvere di carbonio per generare polvere β-SiC di elevata purezza a 1000-1400°C. La polvere α-SiC è attualmente la principale materia prima per i prodotti ceramici in carburo di silicio, mentre il β-SiC con struttura diamantata viene utilizzato principalmente per preparare materiali di levigatura e lucidatura di precisione.

SiCha due forme cristalline, α e β. La struttura cristallina del β-SiC è un sistema cristallino cubico, con Si e C che formano rispettivamente un reticolo cubico a facce centrate; L'α-SiC ha più di 100 politipi come 4H, 15R e 6H, tra i quali il politipo 6H è il più comune nelle applicazioni industriali. Uno comune. Esiste una certa relazione di stabilità termica tra i politipi di SiC. Quando la temperatura è inferiore a 1600°C, il carburo di silicio esiste sotto forma di β-SiC. Quando la temperatura è superiore a 1600°C, il β-SiC si trasforma lentamente in α. - Vari politipi di SiC. 4H-SiC è facile da generare a circa 2000°C; entrambi i politipi 15R e 6H richiedono temperature elevate superiori a 2100°C per generarsi facilmente; 6H-SiC è molto stabile anche se la temperatura supera i 2200°C.