طريقة تحضير مسحوق SiC

كربيد السيليكون (SiC)هي مادة غير عضوية. كمية تحدث بشكل طبيعيكربيد السيليكونهي صغيرة جدا. وهو معدن نادر ويسمى مويسانيتي.كربيد السيليكونالمستخدمة في الإنتاج الصناعي يتم تصنيعها في الغالب بشكل مصطنع.

في الوقت الحاضر، الأساليب الصناعية الناضجة نسبيا للتحضيرمسحوق كربيد السيليكونتشمل ما يلي: (1) طريقة أتشيسون (طريقة الاختزال الكربوثيرمال التقليدية): الجمع بين رمل الكوارتز عالي النقاء أو خام الكوارتز المسحوق مع فحم الكوك البترولي أو الجرافيت أو مسحوق الأنثراسايت الناعم، يخلط بالتساوي ويسخن إلى ما يزيد عن 2000 درجة مئوية من خلال درجة الحرارة العالية الناتجة عن قطب الجرافيت للرد على تصنيع مسحوق α-SiC؛ (2) طريقة الاختزال الكربوثيرمالي لثاني أكسيد السيليكون بدرجة حرارة منخفضة: بعد خلط مسحوق السيليكا الناعم ومسحوق الكربون، يتم إجراء تفاعل الاختزال الكربوثيرمال عند درجة حرارة تتراوح من 1500 إلى 1800 درجة مئوية للحصول على مسحوق β-SiC بنقاء أعلى. هذه الطريقة مشابهة لطريقة أتشيسون. الفرق هو أن درجة حرارة التوليف لهذه الطريقة أقل، والهيكل البلوري الناتج هو من النوع β، ولكن هناك ما تبقى من الكربون وثاني أكسيد السيليكون غير المتفاعل يتطلب معالجة فعالة لإزالة السيليكون وإزالة الكربنة؛ (3) طريقة التفاعل المباشر بين السيليكون والكربون: يتفاعل مسحوق السيليكون المعدني مباشرة مع مسحوق الكربون لتوليد درجة نقاء عالية عند 1000-1400 درجة مئوية مسحوق β-SiC. يعد مسحوق α-SiC حاليًا المادة الخام الرئيسية لمنتجات سيراميك كربيد السيليكون، بينما يُستخدم β-SiC ذو البنية الماسية في الغالب لإعداد مواد الطحن والتلميع الدقيقة.

كربيد كربيدله شكلين بلوريين، α و β. التركيب البلوري لـ β-SiC هو نظام بلوري مكعب، حيث يشكل Si وC على التوالي شبكة مكعبة مركزية الوجه؛ يحتوي α-SiC على أكثر من 100 نوع متعدد مثل 4H و15R و6H، ومن بينها النوع المتعدد 6H هو الأكثر شيوعًا في التطبيقات الصناعية. واحدة مشتركة. هناك علاقة معينة من الاستقرار الحراري بين الأنواع المتعددة من SiC. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 1600 درجة مئوية، يوجد كربيد السيليكون على شكل β-SiC. عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 1600 درجة مئوية، يتحول β-SiC ببطء إلى α. - أنواع متعددة من SiC. من السهل توليد 4H-SiC عند حوالي 2000 درجة مئوية؛ يتطلب كلا النوعين 15R و6H درجات حرارة عالية أعلى من 2100 درجة مئوية ليتم توليدهما بسهولة؛ 6H-SiC مستقر للغاية حتى لو تجاوزت درجة الحرارة 2200 درجة مئوية.