Způsob přípravy prášku SiC

Karbid křemíku (SiC)je anorganická látka. Množství přirozeně se vyskytujícíchkarbid křemíkuje velmi malý. Je to vzácný minerál a nazývá se moissanit.Karbid křemíkupoužívaný v průmyslové výrobě je většinou uměle syntetizován.

V současné době jsou průmyslové metody přípravy poměrně vyspěléprášek karbidu křemíkuzahrnují následující: (1) Achesonova metoda (tradiční karbotermální redukční metoda): kombinujte vysoce čistý křemenný písek nebo drcenou křemennou rudu s ropným koksem, grafitovým nebo antracitovým jemným práškem Rovnoměrně promíchejte a zahřejte na více než 2000 °C prostřednictvím vysoké teploty generované grafitová elektroda pro reakci za účelem syntézy prášku a-SiC; (2) Metoda nízkoteplotní karbotermické redukce oxidu křemičitého: Po smíchání jemného prášku oxidu křemičitého a uhlíkového prášku se karbotermická redukční reakce provádí při teplotě 1500 až 1800 °C, aby se získal prášek β-SiC s vyšší čistotou. Tato metoda je podobná Achesonově metodě. Rozdíl je v tom, že teplota syntézy této metody je nižší a výsledná krystalová struktura je typu β, ale existuje Zbývající nezreagovaný uhlík a oxid křemičitý vyžadují účinnou desilikonizaci a dekarbonizaci; (3) Metoda přímé reakce křemík-uhlík: přímá reakce kovového křemíkového prášku s uhlíkovým práškem za vzniku vysoce čistého β-SiC prášku při 1000-1400 °C. Prášek α-SiC je v současnosti hlavní surovinou pro keramické výrobky z karbidu křemíku, zatímco β-SiC s diamantovou strukturou se většinou používá k přípravě materiálů pro přesné broušení a leštění.

SiCmá dvě krystalové formy, α a β. Krystalová struktura β-SiC je krychlový krystalový systém, přičemž Si a C tvoří plošně centrovanou krychlovou mřížku; α-SiC má více než 100 polytypů, jako jsou 4H, 15R a 6H, mezi nimiž je polytyp 6H nejběžnější v průmyslových aplikacích. Společný. Mezi polytypy SiC existuje určitý vztah tepelné stability. Když je teplota nižší než 1600 °C, karbid křemíku existuje ve formě β-SiC. Když je teplota vyšší než 1600 °C, β-SiC se pomalu mění na α. - Různé polytypy SiC. 4H-SiC lze snadno generovat při teplotě kolem 2000 °C; jak 15R, tak 6H polytypy vyžadují vysoké teploty nad 2100 °C, aby se snadno vytvořily; 6H-SiC je velmi stabilní, i když teplota překročí 2200°C.