Proses Pembuatan Silikon Karbida

Karena kandungan alami yang rendah, silikon karbida sebagian besar buatan manusia. Metode umum adalah mencampur pasir kuarsa dengan kokas, menggunakan silika dan kokas minyak bumi di dalamnya, menambahkan garam dan serbuk gergaji, memasukkannya ke dalam tungku listrik, memanaskannya hingga suhu tinggi sekitar 2000 derajat, dan mendapatkan bubuk mikro silikon karbida setelah berbagai bahan kimia proses.

Silicon carbide (SiC) adalah bahan abrasif yang penting karena kekerasannya yang besar, tetapi jangkauan aplikasinya melebihi bahan abrasif biasa. Misalnya, ketahanan suhu tinggi dan konduktivitas termalnya menjadikannya salah satu bahan furnitur kiln pilihan untuk tunnel kiln atau shuttle kiln, dan konduktivitas listriknya menjadikannya elemen pemanas listrik yang penting. Untuk menyiapkan produk SiC, langkah pertama adalah menyiapkan blok peleburan SiC [atau: pelet SiC, karena mengandung C dan super keras, sehingga pelet SiC dulu disebut: ampelas. Namun hati-hati: ia memiliki komposisi yang berbeda dari ampelas alami (garnet). Dalam produksi industri, blok peleburan SiC biasanya menggunakan kuarsa, kokas minyak bumi, dll. sebagai bahan baku, bahan tambahan yang dipulihkan dan bahan bekas, dan disiapkan menjadi muatan dengan rasio yang wajar dan ukuran partikel yang sesuai melalui penggilingan dan proses lainnya (untuk sesuaikan permeabilitas gas muatan, perlu untuk menambahkan jumlah yang tepat Serbuk gergaji disiapkan dengan menambahkan jumlah garam yang sesuai saat menyiapkan silikon karbida hijau) dengan suhu tinggi. Peralatan termal untuk menyiapkan blok peleburan SiC pada suhu tinggi adalah tungku listrik silikon karbida khusus, dan strukturnya terdiri dari bagian bawah tungku, dinding ujung dengan elektroda di permukaan bagian dalam, dinding samping yang dapat dilepas, dan badan inti tungku (penuh nama: tubuh pemanas berenergi di tengah tungku listrik, umumnya terdiri dari bubuk grafit atau kokas minyak bumi yang dipasang di pusat muatan sesuai dengan bentuk dan ukuran tertentu, umumnya melingkar atau persegi panjang. Kedua ujungnya dihubungkan dengan elektroda ) dan seterusnya. Metode pembakaran yang digunakan oleh tungku listrik umumnya dikenal sebagai: pembakaran bubuk terkubur. Segera setelah diberi energi, pemanasan dimulai. Suhu tubuh inti tungku sekitar 2500 derajat, atau bahkan lebih tinggi (2600-2700 derajat). Ketika muatan mencapai 1450 derajat , SiC mulai disintesis (tetapi SiC terutama terbentuk pada Lebih dari atau sama dengan 1800 derajat ), dan CO dilepaskan. Namun, SiC akan terurai ketika Lebih Besar dari atau sama dengan 2600 derajat , tetapi Si yang terdekomposisi akan membentuk SiC dengan muatan C. Setiap kelompok tungku listrik dilengkapi dengan satu set transformator, tetapi hanya satu tungku listrik yang disuplai dengan daya selama produksi, sehingga dapat menyesuaikan tegangan sesuai dengan karakteristik beban listrik untuk mempertahankan daya konstan pada dasarnya. Tungku listrik berdaya tinggi perlu dipanaskan selama sekitar 24 jam. Setelah periode pendinginan, dinding samping dapat dilepas, dan kemudian muatan dihilangkan secara bertahap.

Muatan setelah kalsinasi suhu tinggi adalah dari luar ke dalam: bahan yang tidak bereaksi (dalam tungku untuk pengawetan panas), silikon oksikarbida (bahan setengah bereaksi, komponen utamanya adalah C dan SiO), lapisan perekat (terikat sangat erat). lapisan material, komponen utamanya adalah C, SiO2, 40 persen -60 persen SiC dan karbonat Fe, Al, Ca, Mg), lapisan amorf (komponen utamanya adalah 70 persen -90 persen SiC, dan itu adalah SiC kubik Yaitu, -sic, sisanya adalah karbonat dari C, SiO2 dan Fe, A1, Ca, Mg), lapisan SiC tingkat dua (komponen utama adalah 90 persen hingga 95 persen SiC, lapisan ini telah membentuk heksagonal SiC, tetapi kristalnya relatif kecil, kecil, sangat rapuh, tidak dapat digunakan sebagai abrasif, SiC kelas satu ((kandungan SiC<96%, and="" is="" hexagonal="" sic,="" i.e.,="" a="" coarse="" crystal="" of="" sic),="" furnace="" core="" graphite.="" in="" the="" above-mentioned="" layers,="" usually="" untreated="" the="" reaction="" material="" and="" a="" part="" of="" the="" silicon="" oxycarbide="" layer="" material="" are="" collected="" as="" spent="" materials,="" and="" another="" part="" of="" the="" silicon="" oxycarbide="" layer="" is="" collected="" together="" with="" the="" amorphous="" material,="" secondary="" products,="" and="" part="" of="" the="" binder="" as="" the="" return="" material,="" while="" some="" are="" tightly="" bonded="" and="" lumpy.="" the="" binders="" with="" high="" degree="" and="" many="" impurities="" are="" discarded,="" while="" the="" first-grade="" products="" are="" classified,="" coarsely="" crushed,="" finely="" crushed,="" chemically="" treated,="" dried="" and="" sieved,="" and="" magnetically="" separated="" into="" black="" or="" green="" sic="" particles="" of="" various="" particle="" sizes.="" to="" make="" silicon="" carbide="" micropowder,="" it="" has="" to="" go="" through="" the="" water="" selection="" process;="" to="" make="" silicon="" carbide="" products,="" it="" has="" to="" go="" through="" the="" process="" of="" forming="" and="">