روش آماده سازی باریم سیلیکون

آلیاژهای سیلیکون-باریم با واکنش ترکیبات کاهش یافته باریم (به عنوان مثال ، بائو یا باکو) با سیلیکون (یا فروسیلیکون) با استفاده از هر دو تولید می شوندروش حرارتی الکتروسیلیکاتیاروش آلومینیومی-حرارتی.

1. روش حرارتی تولید سیلیکون (ذوب شدن در کوره قوس الکتریکی)

کاربردی: مناسب برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ ، کم هزینه اما مصرف انرژی بالاتر.
مواد اولیه:

منبع باریم: اکسید باریم (BAO) یا کربنات باریم (باکو).

عامل کاهش: Ferrosilicon (FESI75) ، پودر سیلیکون (SI)

عامل ذوب: آهک (CAO ، روان بودن سرباره را تنظیم می کند)

روند تکنولوژیکی:

مواد تشکیل دهنده:

بائو (یا باکو) ، فروسیلیکون و آهک را با توجه به نسبت استوکیومتری مخلوط کنید (BAO: Si ≈ 1: 1).

کاهش در کوره قوس:

درکوره قوس الکتریکی سه فازگرم شده به1400 ~ 1600 درجه، Bao توسط Si کاهش می یابد: Bao+
Si → Basi+Sio2

آهن (آهن) در فروسیلیکون در واکنش شرکت نمی کند و به آلیاژ (Fe-Ba-SI) تبدیل می شود.

بخش طلای سرباره:

یک آلیاژ سیلیکون باریوم (متراکم) به قسمت پایین کوره غرق می شود ، سرباره سیلیکات کلسیم (Casio₃) شناور است.

ریخته گری و خرد کردن:

آلیاژ مایع درون شمش ریخته می شود و پس از خنک شدن ، به محصولات توده یا دانه ای خرد می شود.

مشخصات:

این محصول حاوی حدود 30 ٪ 50 ٪ BA ، بقیه SI و مقدار کمی از آهن است.

قلیایی سرباره (CAO/SIO₂) باید کنترل شود تا میزان بهبودی باریم افزایش یابد.

2. روش حرارتی تولید آلومینیوم (سنتز با دمای بالا ، SHS)

کاربرد: مناسب برای تولید کم حجم SIBA با خلوص بالا ، واکنش سریع است و نیاز به کنترل دقیق دارد.
مواد اولیه:

منبع باریم: Bao یا Baco₃.

عامل کاهش: پودر آلومینیوم (AL).

ژنراتور گرما: کلرات پتاسیم (Kclo₃ ، اگزوترمیک کمکی)

فرآیند:

مواد تشکیل دهنده:

باو ، پودر آل و مقدار کمی Kclo₃ را با توجه به نسبت استوکیومتری مخلوط کنید (BAO: AL ≈ 3: 2).

واکنش محاسبه:

سوختنیک مصلوب منیزیمبرای شروع یک واکنش آلومینوترمی (بالاتر از 2000 درجه):
3Bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + مقدار زیادی از گرما.

باریم حاصل (BA) با سیلیکون (SI) ترکیب می شود تا یک آلیاژ باسی تشکیل شود.

جدایی رسوبی:

آلیاژ مایع سیلیکون باریم به پایین غرق می شود و سرباره Al₂o₃ شناور می شود.

پالایش و ریخته گری:

یک گاز بی اثر (به عنوان مثال ، AR) از طریق آلیاژ منتقل می شود تا در صورت لزوم ناخالصی ها را از بین ببرد و شمش ها ریخته می شوند.

مشخصات:

این محصول می تواند حداکثر 60 ٪ یا بیشتر BA داشته باشد ، و دارای درجه خلوص بالایی است.

این واکنش با خشونت پیش می رود ، اقدامات ضد انفجار مورد نیاز است و برای تحقیقات آزمایشگاهی یا تهیه آلیاژهای ویژه مناسب است.