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Procédé de préparation de poudre de SiC

2024-05-17

Carbure de silicium (SiC)est une substance inorganique. La quantité d'origine naturellecarbure de siliciumest très petit. C'est un minéral rare appelé moissanite.Carbure de siliciumutilisé dans la production industrielle est pour la plupart synthétisé artificiellement.


A l'heure actuelle, les méthodes industrielles relativement matures de préparationpoudre de carbure de siliciuminclure les éléments suivants : (1) Méthode Acheson (méthode traditionnelle de réduction carbothermique) : combiner du sable de quartz de haute pureté ou du minerai de quartz broyé avec du coke de pétrole, du graphite ou de la poudre fine d'anthracite. Mélanger uniformément et chauffer au-dessus de 2 000 °C grâce à la température élevée générée par l'électrode de graphite réagit pour synthétiser de la poudre d'α-SiC ; (2) Méthode de réduction carbothermique à basse température du dioxyde de silicium : Après avoir mélangé de la poudre fine de silice et de la poudre de carbone, la réaction de réduction carbothermique est effectuée à une température de 1 500 à 1 800 °C pour obtenir une poudre de β-SiC d'une pureté plus élevée. Cette méthode est similaire à la méthode Acheson. La différence est que la température de synthèse de cette méthode est plus basse et que la structure cristalline résultante est de type β, mais il y a du carbone et du dioxyde de silicium n'ayant pas réagi restants qui nécessitent un traitement efficace de désiliconisation et de décarburation ; (3) Méthode de réaction directe silicium-carbone : réagir directement de la poudre de silicium métallique avec de la poudre de carbone pour générer une poudre de β-SiC de haute pureté à 1 000-1 400 °C. La poudre d'α-SiC est actuellement la principale matière première pour les produits céramiques en carbure de silicium, tandis que le β-SiC à structure diamantée est principalement utilisé pour préparer des matériaux de meulage et de polissage de précision.


SiCa deux formes cristallines, α et β. La structure cristalline du β-SiC est un système cristallin cubique, avec Si et C formant respectivement un réseau cubique à faces centrées ; L'α-SiC possède plus de 100 polytypes tels que 4H, 15R et 6H, parmi lesquels le polytype 6H est le plus courant dans les applications industrielles. Un commun. Il existe une certaine relation de stabilité thermique entre les polytypes de SiC. Lorsque la température est inférieure à 1600°C, le carbure de silicium existe sous forme de β-SiC. Lorsque la température est supérieure à 1 600 °C, le β-SiC se transforme lentement en α. - Différents polytypes de SiC. Le 4H-SiC est facile à générer à environ 2 000°C ; les polytypes 15R et 6H nécessitent des températures élevées supérieures à 2 100 °C pour se générer facilement ; Le 6H-SiC est très stable même si la température dépasse 2200°C.


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