Способ получения порошка SiC

Карбид кремния (SiC)является неорганическим веществом. Количество встречающихся в природеКарбид кремнияочень мал. Это редкий минерал, его называют муассанит.Карбид кремнияиспользуемые в промышленном производстве, в основном синтезируются искусственно.

В настоящее время относительно зрелые промышленные методы приготовленияпорошок карбида кремниявключают следующее: (1) метод Ачесона (традиционный метод карботермического восстановления): объединить кварцевый песок высокой чистоты или измельченную кварцевую руду с мелким порошком нефтяного кокса, графита или антрацита, равномерно перемешать и нагреть до температуры выше 2000°C за счет высокой температуры, создаваемой графитовый электрод для реакции синтеза порошка α-SiC; (2) Метод низкотемпературного карботермического восстановления диоксида кремния: после смешивания мелкого порошка кремнезема и углеродного порошка проводят реакцию карботермического восстановления при температуре от 1500 до 1800 ° C для получения порошка β-SiC более высокой чистоты. Этот метод аналогичен методу Ачесона. Разница в том, что температура синтеза этого метода ниже, а полученная кристаллическая структура имеет β-тип, но есть оставшийся непрореагировавший углерод и диоксид кремния, требующий эффективной декремнизации и обезуглероживания; (3) Метод прямой реакции кремния с углеродом: прямая реакция порошка металлического кремния с углеродным порошком для получения порошка β-SiC высокой чистоты при температуре 1000–1400 ° C. Порошок α-SiC в настоящее время является основным сырьем для карбидокремниевых керамических изделий, а β-SiC с алмазной структурой чаще всего используется для приготовления прецизионных шлифовальных и полировальных материалов.

Карбид кремнияимеет две кристаллические формы: α и β. Кристаллическая структура β-SiC представляет собой кубическую кристаллическую систему, в которой Si и C соответственно образуют гранецентрированную кубическую решетку; α-SiC имеет более 100 политипов, таких как 4H, 15R и 6H, среди которых политип 6H является наиболее распространенным в промышленных целях. Обычный. Между политипами SiC существует определенная взаимосвязь термостабильности. При температуре ниже 1600°C карбид кремния существует в форме β-SiC. При температуре выше 1600°C β-SiC медленно превращается в α. - Различные политипы SiC. 4H-SiC легко получить при температуре около 2000°C; для легкого образования политипов 15R и 6H требуются высокие температуры выше 2100 ° C; 6H-SiC очень стабилен, даже если температура превышает 2200°C.