Kā pagatavot silīcija karbīdu

Oct 31, 2024Atstāj ziņu

Šeit ir vienkāršots procesa pārskats:

Nepieciešamie materiāli:

Silīcija dioksīds (SiO2)- smiltis vai kvarcs.
Ogleklis (C)- parasti naftas koksa vai ogļu veidā.

Aprīkojums:

Augstas temperatūras elektriskā krāsns.

Acheson procesa posmi:

Maksas sagatavošana:
Sajauciet silīcija dioksīdu un oglekli piemērotā proporcijā (parasti apmēram 1 daļa silīcija dioksīda līdz 2,5 svara daļām oglekļa).
Cepeškrāsns uzlāde:
Ievietojiet maisījumu krāsnī. Krāsns parasti ir liela cilindriska struktūra, kas spēj sasniegt augstu temperatūru.
Apkure:
SiO2+3C→SiC+2CO.
Pielieciet spēcīgu strāvu krāsnī esošajiem elektrodiem. Temperatūra krāsnī paaugstinās līdz aptuveni 1600 līdz 2500 grādiem (no 2912 līdz 4532 grādiem F).
Šajās temperatūrās notiek ķīmiska reakcija, kurā ogleklis reaģē ar silīciju, veidojot silīcija karbīdu, kā blakusproduktu izmantojot oglekļa monoksīdu:
Dzesēšana un savākšana:
Kad reakcija ir pabeigta, krāsni atdzesē. Tas rada silīcija karbīda un nereaģējuša oglekļa maisījumu.
Pēc tam silīcija karbīdu var atdalīt, izmantojot fizikālās metodes, un tālāk apstrādāt vai rafinēt atkarībā no vēlamās tīrības un daļiņu izmēra.

Alternatīvas metodes:

Ķīmiskā tvaiku pārklāšana (CVD):Metode, ko galvenokārt izmanto plānu silīcija karbīda kārtiņu ražošanai, silānu (SiH₄) reaģējot ar oglekļa avotu augstā temperatūrā.
Saķepināšana:Silīcija un oglekļa pulveru presēšana veidnē un pēc tam karsēšana, lai iegūtu cietu silīcija karbīdu.
Reaktīvā saķepināšana:Šī metode izmanto reakciju starp silīciju un oglekli augstā temperatūrā un spiedienā.

Lietojumprogrammas:

Silīcija karbīds tiek izmantots dažādos pielietojumos, tostarp pusvadītājos, abrazīvos materiālos un kā ugunsizturīgs materiāls, pateicoties tā augstajai siltumvadītspējai un izturībai pret termisko triecienu.