炭化ケイ素(SiC)は、エメリーとしても知られています。
1891年、アメリカ人のアチェソンは炭化ケイ素の工業製造方法を発明しました。
炭化ケイ素は、天然シリカ、カーボン、木材チップ、工業用塩を塩基性合成原料として抵抗炉内で熱反応を加えて合成します。
木材チップは、高温でバルク混合物を多孔質にするために添加され、反応によって生成される大量のガスおよび揮発性物質の除去を容易にし、爆発を避けるために、合成ITシリコン炭化物は約1.4tの一酸化炭素(CO)を生成するので。
工業用塩(NaCl)の機能は、材料中の酸化アルミニウム、酸化鉄および他の不純物の除去を容易にする。
(1) 炭化ケイ素の合成と使用
炭化ケイ素の合成は、グラファイト粒子または炭素粒子が柱に堆積して作られたグラファイト抵抗発熱体である特殊な抵抗炉で行われます。
この発熱体は中間に配置され、上記の原料は52%~54%のシリカ、35%コークス、11%おがくず、1.5%~4%の工業塩の割合で均等に混合されています。彼らは黒鉛発熱体の周りにしっかりと詰め込まれています。
電気で加熱すると、混合物が炭化ケイ素を形成するために反応する。
式は次のとおりです。
SiO2 + 3 c - SiC + 2 コライト
反応の初期温度は約1400°Cで、生成物は低温-SICで、非常に微細な基板結晶を2100°Cに安定化させ、その後ゆっくりと高温-SICに変換することができます。
-SICは、著しい分解を伴わずに2400°Cに安定化でき、昇華分解は2600°C以上になっており、シリコン蒸気と残存黒鉛の揮発を生じさせます。
したがって、反応の最終温度は、一般的に1900〜2200°Cであることが選択される。
反応合成の産物はバルク結晶性ポリマーであり、粒子または粉末に粉砕する必要があり、粒子サイズが異なっており、その中の不純物を除去する必要があります。
高純度の炭化ケイ素を得るために、蒸着の方法、すなわちベンゼンと水素と混合した四塩化ケイ素の蒸気が熱黒鉛ロッドを通過すると、ガス反応が起こり、生成した炭化ケイ素が黒鉛表面に堆積する場合がある。
式は次のとおりです。
6 C6H6 sicl4 + + 12 h2 - シック + 24 HCL
純粋な炭化ケイ素は無色で透明ですが、炭化ケイ素の工業生産におけるフリーカーボン、鉄、シリコンおよび他の不純物の存在のために、製品は黄色、黒、濃緑色、ライトグリーンおよび他の色、共通のライトグリーンとブラックを有する。
炭化ケイ素の相対分子量は40.09であり、その中でシリコンが70.04%、炭素が29.964を占めています。
真密度 3.21.
融点(昇華)2600°C
低温形態を有する-SICは立方構造であった。
高温-SICは六角形の構造を有する。
炭化珪素の結晶構造における原子の配置が異なるため、一般的にホモロクロホナスと呼ばれる100種類以上の他の変異体が存在する。
また、電子親和性の違いにより、主な共有結合を除いて結晶構造にイオン結合が存在する。
炭化ケイ素は、モース硬度9.2の硬度を有する硬質材料である。
低温では、炭化ケイ素は比較的安定した化学的性質を有し、耐食性に優れ、また、塩酸、硫酸およびフッ化水素酸を沸騰させる際に腐食されない。
しかし、高温で一部の金属、塩、ガスと反応する可能性があります。反応は、表10-4-16に記載されている。
炭化ケイ素は還元雰囲気で2600°Cまで安定したままで、酸化は高温酸化雰囲気で起こります。
SiC + CO2 + o2 - > 2 SiO2
しかし、その抗酸化力は1300~1500°Cより800~1140°Cの間で、 800~1140°Cの酸化膜(SiO2)構造が緩んでおり、基材の役割を十分に保護しておらず、特に1300~1500°C以上、酸化、著しく、このとき炭化シリコン基板の表面にマルチの酸化物層を発生させるためである。、炭化ケイ素中の酸素のさらなる接触を妨げ、抗酸化能強化の代わりに。
しかし、温度が高くなると酸化保護層が破壊され、炭化ケイ素が激しい酸化・分解を受ける。
表 1.いくつかの物質とのsicの反応性
その優れた物理的および化学的性質のために、炭化ケイ素は、重要な工業原料として広く使用されています。
その主な用途は、研磨工具の製造に使用される3つの側面があります。
シリコンカーボンロッド、シリコンカーボンチューブなど、抵抗性加熱素子の製造に使用
耐火製品の製造に使用されます。
特殊な耐火物として、それは鉄および鋼鉄製錬高炉、キューポラ、例えばスタンピング、腐食、耐火部品を着用して使用されます。
非鉄金属(亜鉛、アルミニウム、銅)製錬炉ライニング、溶融金属輸送パイプライン、フィルター、るつぼなど。
宇宙技術では、ロケットエンジンのテールノズルや高温ガスタービンブレードとして使用できます。
ケイ酸塩産業では、様々な窯用の小屋板、マフレ炉ライナー、たるみとして広く使用されています。
化学産業では、石油・ガス発生、石油ガス化器、脱硫炉ライニングなどに使用されます。
PUDAシリコン包装機:
良い移動性に基づいて、PUDAはシリコンのためのフリーフローパッキングマシンを使用します。
重力によって自由に流れる材料と製品は、サイロからの供給単位を通して均一に計量システムに入ります。給餌ユニットバルブは、梱包機を起動した後に開き、その後、材料は袋または計量ホッパーに充填されます。重量がプリセット値に達すると、給餌ユニットバルブが閉じます。オペレータは満たされた袋を取り除くか、またはミシンにベルトコンベヤーの上に置く。梱包処理が完了しました。
