Спосіб отримання порошку SiC

Карбід кремнію (SiC)є неорганічною речовиною. Кількість природного походженнякарбід кремніюдуже малий. Це рідкісний мінерал і називається муасаніт.Карбід кремніювикористовується в промисловому виробництві здебільшого штучно синтезований.

В даний час відносно зрілі промислові методи приготуванняпорошок карбіду кремніювключають наступне: (1) Метод Ачесона (традиційний карботермічний метод відновлення): змішайте кварцовий пісок високої чистоти або подрібнену кварцову руду з нафтовим коксом, графітом або дрібним порошком антрациту. Рівномірно перемішайте та нагрійте до температури вище 2000°C через високу температуру, створювану графітовий електрод для реакції з синтезом порошку α-SiC; (2) Метод низькотемпературного карботермічного відновлення діоксиду кремнію: після змішування тонкодисперсного порошку кремнезему та вугільного порошку реакцію карботермічного відновлення проводять при температурі від 1500 до 1800 °C для отримання порошку β-SiC з більш високою чистотою. Цей метод схожий на метод Ачесона. Різниця полягає в тому, що температура синтезу цього методу є нижчою, а отримана кристалічна структура β-типу, але є Залишок непрореагованого вуглецю та діоксиду кремнію потребують ефективної обробки знекремніювання та декарбюризації; (3) Метод прямої реакції кремній-вуглець: пряма реакція порошку металевого кремнію з порошком вугілля для отримання порошку β-SiC високої чистоти при 1000-1400°C. Порошок α-SiC в даний час є основною сировиною для керамічних виробів з карбіду кремнію, тоді як β-SiC з алмазною структурою в основному використовується для приготування матеріалів для точного шліфування та полірування.

SiCмає дві кристалічні форми, α і β. Кристалічна структура β-SiC є кубічною кристалічною системою, де Si та C відповідно утворюють гранецентровану кубічну решітку; α-SiC має понад 100 політипів, таких як 4H, 15R і 6H, серед яких політип 6H є найпоширенішим у промисловому застосуванні. Звичайний. Існує певний зв'язок термічної стабільності між політипами SiC. Коли температура нижче 1600°C, карбід кремнію існує у формі β-SiC. Коли температура перевищує 1600°C, β-SiC повільно перетворюється на α. - Різні політипи SiC. 4H-SiC легко генерувати при температурі близько 2000°C; політипи 15R і 6H вимагають високих температур вище 2100°C для легкого створення; 6H-SiC дуже стабільний, навіть якщо температура перевищує 2200°C.