چگونه کاربید سیلیکون درست کنیم؟

در اینجا یک نمای کلی ساده از روند ارائه شده است:

مواد مورد نیاز:

سیلیس (SiO2)- ماسه یا کوارتز.

کربن (C)- معمولاً به شکل کک نفتی یا زغال سنگ است.

تجهیزات:

فر برقی با دمای بالا.

مراحل فرآیند آچسون:

آماده سازی دسته:

سیلیس و کربن را به نسبت مناسب مخلوط کنید (معمولاً حدود 1 قسمت سیلیس تا 2.5 قسمت کربن وزنی).

شارژ اجاق گاز:

مخلوط را در فر قرار دهید. کوره معمولاً یک ساختار استوانه ای بزرگ است که قادر به رسیدن به دمای بالا است.

گرما:
SiO2+3C→SiC+2CO

یک جریان قوی به الکترودهای فر وارد کنید. دمای داخل فر تا حدود 1 600 - 2 500 درجه (2 912 - 4 532 درجه فارنهایت) افزایش می یابد.

در این دماها، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد که در آن کربن با سیلیکون واکنش می دهد و کاربید سیلیکون را تشکیل می دهد و مونوکسید کربن به عنوان یک محصول جانبی:

خنک کننده و جمع آوری:

پس از اتمام واکنش، کوره خنک می شود. نتیجه مخلوطی از کاربید سیلیکون و کربن واکنش نداده است.

سپس کاربید سیلیکون را می توان با استفاده از روش های فیزیکی جدا کرد و بسته به خلوص و اندازه ذرات مورد نظر پردازش یا تصفیه کرد.

روش های جایگزین:

رسوب بخار شیمیایی (CVD):روشی که عمدتاً برای تولید لایه‌های نازک کاربید سیلیکون با واکنش سیلان (SiH4) با منبع کربن در دماهای بالا استفاده می‌شود.

تف جوشی:فشار دادن سیلیکون و پودرهای کربن در قالب و سپس حرارت دادن آنها برای تولید کاربید سیلیکون جامد.

تف جوشی راکتیو:این روش از واکنش بین سیلیکون و کربن در دما و فشار بالا استفاده می کند.

برنامه های کاربردی:

کاربید سیلیکون به دلیل رسانایی حرارتی بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی در کاربردهای مختلفی از جمله دستگاه های نیمه هادی، ساینده ها و به عنوان یک ماده نسوز استفاده می شود.