چگونه کاربید سیلیکون درست می کنید؟

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

مواد مورد نیاز:

سیلیس (SiO2)- ماسه یا کوارتز
کربن (C)- معمولاً به صورت کک نفتی یا زغال سنگ.

تجهیزات:

کوره برقی با دمای بالا.

مراحل فرآیند آچسون:

تهیه شارژ:
سیلیس و کربن را به نسبت مناسب مخلوط کنید (معمولاً حدود 1 قسمت سیلیس تا 2.5 قسمت کربن وزنی).
شارژ کردن فر:
مخلوط را در کوره قرار دهید. کوره معمولاً یک ساختار استوانه ای بزرگ است که قادر به رسیدن به دمای بالا است.
گرمایش:
SiO2+3C→SiC+2CO.
یک جریان قوی به الکترودهای کوره وارد کنید. دمای داخل کوره به حدود 1600 تا 2500 درجه (2912 تا 4532 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. این ترکیبی از کاربید سیلیکون و کربن واکنش نداده تولید می کند.
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 نیمه هادی ها، ساینده ها و به عنوان یک ماده نسوز استفاده می شود.