碳化硅性能与碳化硅生产工艺
碳化硅生产新工艺碳化硅制备加工配方设计碳化硅技术专利全集

碳化硅生产新工艺碳化硅制备加工配方设计碳化硅技术专利全集碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀、硬度高的陶瓷材料,广泛应用于电力、冶金、化工、机械制造等行业。
为了提高碳化硅的生产效率和产品质量,不断开发出新的工艺和配方设计,并申请专利保护。
下面介绍碳化硅生产新工艺、碳化硅制备加工配方设计和碳化硅技术专利全集。
一、碳化硅生产新工艺1.气相法气相法是目前常用的碳化硅生产工艺。
该工艺通过将硅烷气体与高温炉中的碳源反应,生成固态碳化硅颗粒。
在这个工艺中,关键是控制硅烷气体的流量、温度和压力。
通过调整这些参数,可以控制碳化硅颗粒的尺寸、形状和晶体结构,从而得到所需的碳化硅产品。
2.溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种将硅源和碳源溶解在溶剂中,然后通过溶胶-凝胶-热处理过程得到碳化硅的工艺。
该工艺可以控制碳化硅材料的微观结构、孔隙结构和导热性能。
通过调整溶胶凝胶的配方、热处理温度和时间,可以得到具有不同性能的碳化硅材料。
3.电解碳化法电解碳化法是一种使用电解能量将硅源和碳源直接转化为碳化硅的工艺。
该工艺通过调整电解液的成分和电解条件,可以控制碳化硅的结构和晶粒尺寸。
与传统工艺相比,电解碳化法具有低成本、高效率和环保的优势。
二、碳化硅制备加工配方设计碳化硅制备加工配方设计是通过选择合适的原料比例和添加剂,以及优化工艺参数,得到所需性能的碳化硅产品。
以下是一些常用的碳化硅制备加工配方设计的要点:1.原料选择:根据碳化硅产品的要求,选用适当的硅源和碳源。
常用的硅源包括硅烷、二氯二硅烷等,碳源包括甲烷、乙烷等。
2.添加剂选择:根据碳化硅产品的性能要求,选择适当的添加剂。
常用的添加剂有氧化铝、氧化锆等,可以改善碳化硅的导热性能和机械强度。
3.工艺参数优化:通过调整工艺参数,如温度、压力、反应时间等,控制碳化硅材料的微观结构和性能。
例如,提高温度和压力可以得到颗粒较大、晶体完整的碳化硅。
由于碳化硅具有独特的性能和广泛的应用前景,相关的技术专利也十分丰富。
碳化硅陶瓷的制备工艺和性能研究

碳化硅陶瓷的制备工艺和性能研究碳化硅陶瓷是一种高性能陶瓷材料,它具有许多优异的性能,如高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性和高温稳定性等。
这些优异的性能使碳化硅陶瓷成为重要的工业材料,被广泛应用于航空、航天、船舶、电子、机械等领域。
本文将围绕碳化硅陶瓷的制备工艺和性能进行研究。
一、碳化硅陶瓷的制备工艺1. 原料选择与预处理制备碳化硅陶瓷的原料主要有碳素和硅源。
碳素选用的主要有石墨、太空热解炭等,硅源则有二氧化硅、硅酸及其盐酸等。
在选择原料时,需要考虑原料的纯度、颗粒度、分布、比例等因素,并针对原料的特性做出相应的预处理,如研磨、筛选、混合等。
2. 成型工艺碳化硅陶瓷的成型工艺主要有四种,分别是压制法、注塑法、挤出法和成型造型法。
其中,压制法是最常用的一种成型方法,它包括干压法和湿压法两种,前者适用于制备密实的块体或棒材,后者适用于制备具有较高粘结力的薄膜或管材。
注塑法则适用于制备形状复杂的零部件,挤出法则适用于制备长丝、异形管和板材等。
成型造型法则可以将原料直接制成所需形状,常用于制备复杂的结构件。
3. 热处理工艺碳化硅陶瓷的热处理工艺包括热压缩、热处理和气相热解三种方法。
其中,热压缩被广泛用于制备密实的碳化硅材料,其工艺是将成型后的坯体放入高温高压下热处理,使其晶粒细化,形成高硬度的碳化硅陶瓷。
热处理则是将成型后的坯体放入高温处进行热肥,使其形成均匀的晶粒和致密的组织结构。
气相热解则是将碳素、硅源放入炉内,经过高温热解,生成碳化硅陶瓷。
二、碳化硅陶瓷的性能研究1. 物理性能碳化硅陶瓷具有较高密度、较高硬度、高抗压强度和高质量的特点。
它的热导率约为金属的三倍左右,热膨胀系数小,因此在高温下具有优异的热冲击性。
其断裂韧性和抗拉强度也相对较高。
此外,由于碳化硅陶瓷中Si-C键的共价性,其化学稳定性及抗氧化性也很高。
2. 磨损性能碳化硅陶瓷具有良好的耐磨性能,这是由于其微硬度和韧性之间的平衡作用所致。
实验表明,碳化硅陶瓷与钢材的耐磨性相当,具有良好的抗磨、抗切削性能,因此常用于制造高速切削工具、模具和轴承等。
碳化硅的性能

碳化硅的性能及定义天然的碳化硅很少,工业上使用的为人工合成原料,俗称金刚砂,是一种典型的共价键结合的化合物。
碳化硅是耐火材料领域中最常用的非氧化物耐火原料之一。
(1)碳化硅的性质碳化硅主要有两种结晶形态:b-SiC和a-SiC。
b-SiC为面心立方闪锌矿型结构,晶格常数a=0.4359nm。
a-SiC是SiC的高温型结构,属六方晶系,它存在着许多变体。
碳化硅的折射率非常高,在普通光线下为 2.6767~2.6480.各种晶型的碳化硅的密度接近,a-SiC 一般为3.217g/cm3, b-SiC为3.215g/cm3.纯碳化硅是无色透明的,工业SiC由于含有游离Fe、Si、C等杂质而成浅绿色或黑色。
绿碳化硅和黑碳化硅的硬度在常温和高温下基本相同。
SiC热膨胀系数不大,在25~1400C平均热膨胀系数为4.5 X10-6/C。
碳化硅具有很高的热导率,500 E时为64.4W/ (m • K)。
常温下SiC是一种半导体。
碳化硅的基本性质列于下表。
碳化硅具有耐高温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀和质量轻的特点。
碳化硅在高温下的氧化是其损害的主要原因。
(2)碳化硅的合成①碳化硅的冶炼方法合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石英或石英砂与以C为主要成分的石油焦,低档次的碳化硅可用地灰分的无烟煤为原料。
辅助原料为木屑和食盐。
碳化硅有黑、绿两种。
冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中SiO2含量尽可能咼,杂质含量尽量低。
生产黑碳化硅时,硅质原料中的SiO2可稍低些。
对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高,灰分含量小于1.2%,挥发分小于12.0%,石油焦的粒度通常在2mm或 1.5mm以下。
木屑用于调整炉料的透气性能,通常的加入量为3% ~5% (体积)。
食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。
硅质原料与石油焦在2000~2500C的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅:SiO2+3SSiC+2COT -526.09KjCO通过炉料排出。
碳化硅制备方法

碳化硅制备方法碳化硅是一种重要的结构陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高温稳定性等优良性能,在电子、航天、汽车等领域有广泛应用。
本文将介绍碳化硅制备的几种常见方法。
1. 碳热还原法碳热还原法是一种常见的碳化硅制备方法,其基本反应为:SiO2 + 3C → SiC + 2CO该反应发生在高温下(约为2000℃),需要通过特殊的电炉进行。
首先需要将硅粉和碳粉混合,制成一定比例的混合物,然后放入电炉中进行加热,使其达到足够高的温度。
在加热过程中,硅粉与碳粉发生反应,生成碳化硅。
碳热还原法制备碳化硅的优点是工艺简单,原料易得,而且产物质量较高。
但缺点是设备成本高,能源消耗大,且产物存在夹杂物和晶界不完整等问题。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种较新的碳化硅制备方法,该方法可以通过化学反应在高温下沉积碳化硅薄膜。
具体步骤如下:(1)将SiCl4或CH3SiCl3等碳源物质和NH3或H2等气体混合,并通过加热将其气化。
(2)将气态混合物输送到反应器中,同时引入载气,让混合物在反应器内均匀分布。
(3)将反应器中的混合物加热到800-1200℃,在催化剂的作用下发生碳化反应,并在衬底上沉积出碳化硅薄膜。
化学气相沉积法具有生产规模大、生产效率高、产物质量优等优点,但是制备设备昂贵,制备条件严格,需要配合催化剂才能实现反应。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法也是一种常见的碳化硅制备方法,该方法通过一系列溶胶-凝胶反应,将前驱体溶液凝胶化,制备出碳化硅粉末。
具体步骤如下:(1)将SiO2前驱体(例如TEOS等)和碳源物质(例如甲基丙烯酸三甲氧基硅烷)溶解在有机溶剂中。
(2)通过控制pH值和温度等参数,使溶液逐渐凝胶化,形成固体凝胶体。
(3)将凝胶体在特定温度下煅烧,使其发生脱水、脱氯和碳化反应。
经过一定的处理,可制备出碳化硅粉末。
溶胶-凝胶法制备碳化硅的优点是制备工艺简单、成型性好、加工易、粉末质量高等,并且可以制备出多孔、纳米级的碳化硅制品,但缺点是煅烧温度较高,制备周期长,并且前驱体的选择也对产物质量有较大影响。
碳化硅生产工艺

碳化硅生产工艺碳化硅(Silicon Carbide,SiC)是一种重要的工程陶瓷材料,具有优异的耐热、耐腐蚀、硬度高、力学性能等特点,被广泛应用于电子、光电子、化工、冶金等领域。
碳化硅的生产工艺包括传统炉焙法和新型生产工艺。
传统炉焙法是碳化硅生产过程中最常用的方法之一。
该工艺主要包括硅泥净化、混合物制备、炉焙等步骤。
首先,将硅泥进行净化处理,去除杂质,提高硅泥的纯度和质量。
然后,将净化后的硅泥与石墨混合,按一定比例配制成混合物,其中硅泥的含量约为70%~90%。
接下来,将混合物放入电炉或罐炉中进行炉焙。
在高温下,石墨与硅泥发生化学反应,生成碳化硅。
最后,将得到的碳化硅材料进行破碎、磨粉、精确筛分等处理,获得符合要求的产品。
新型生产工艺是传统炉焙法的改进和创新。
该工艺主要包括碳热还原法、等离子体提拉法、激光烧结法等。
碳热还原法是一种将石墨和二氧化硅进行碳热反应制备碳化硅的方法。
首先,将石墨和二氧化硅混合,按一定比例放入炉中,在高温下进行反应。
在反应过程中,石墨与二氧化硅发生化学反应,生成碳化硅。
等离子体提拉法是一种利用等离子体技术制备碳化硅材料的方法。
在该工艺中,将合适比例的硅源和碳源混合,放入等离子体炉中进行处理,利用等离子体的高温和高能量来促进碳化硅的生成。
激光烧结法是一种利用激光技术将碳化硅粉末进行烧结的方法。
在该工艺中,将碳化硅粉末放入烧结炉中,利用激光器的高能量来使碳化硅粉末烧结成致密块体。
无论是传统炉焙法还是新型生产工艺,碳化硅的生产过程都离不开原材料的选取和混合处理、炉温的控制和炉内气氛的调节等关键步骤。
此外,生产工艺中还需要进行设备选型、炉渣的处理、产品质量的检测以及收集和处理废气、废渣等环保措施。
总的来说,碳化硅的生产工艺是一个复杂的过程,需要合理控制各个环节,确保产品的质量和性能。
随着科学技术的不断进步和发展,碳化硅的生产工艺也在不断创新和改进,使其在各个领域得到更广泛的应用。
碳化硅的生产工艺

碳化硅的生产工艺碳化硅是一种重要的硅碳化合物,具有高熔点、高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等优异的性能,被广泛应用于陶瓷、砂轮、电子元件等领域。
下面将介绍碳化硅的生产工艺。
碳化硅的生产主要有熔融法和化学气相沉积法两种方法。
熔融法是通过高温将硅和石墨(或石墨化硅)混合加热熔融,然后冷却形成碳化硅。
具体工艺如下:1. 原料准备:选择高纯度的碳素原料和硅原料,并进行粉碎、筛分,使其颗粒大小符合工艺要求。
2. 混合:将粉碎后的碳素原料和硅原料按一定比例混合均匀,使其中的杂质得到分散。
3. 炉料装填:将混合好的原料装进高温炉中,炉内应固定一定的炉温、气氛和保持一定的负压。
4. 碳化反应:在高温下,碳素原料和硅原料发生反应,生成碳化硅。
反应的温度通常在2000-2500摄氏度之间。
5. 冷却和分离:碳化反应结束后,关闭炉体进行冷却。
然后将碳化硅材料从炉中取出,通过物理方法(如破碎、筛分)将不同粒度的碳化硅分离。
化学气相沉积法(CVD法)是一种通过气相化学反应使气体中的碳源和硅源沉积在基材表面形成碳化硅的方法。
具体工艺如下:1. 基材准备:选择合适的基材,如石英、石墨等,在工艺要求下进行清洗和处理,使其表面光洁。
2. 反应器装填:将处理好的基材放入CVD反应器中,并将反应器加热至合适的温度。
3. 反应气体供应:将含有碳源和硅源的气体以一定流速供应进入反应器,同时控制反应温度、压力和气体比例。
4. 气相反应:碳源和硅源的气体在基材表面发生化学反应,生成碳化硅。
反应过程中,还可以通过引入掺杂源改变碳化硅的性质。
5. 冷却和固化:反应结束后,停止供气,关闭反应器,并进行冷却。
冷却过程中,碳化硅在基材表面固化,形成薄膜或块状的碳化硅。
以上是碳化硅的两种常见生产工艺。
根据不同的应用需求,可以选择适合的工艺来生产具有特定性能的碳化硅材料。
碳化硅生产工艺流程

碳化硅生产工艺流程碳化硅是一种重要的无机材料,广泛应用于电子、化工、冶金等领域。
其生产工艺流程主要包括原料准备、炉料制备、炭素化反应、物理处理和产品制取等步骤。
一、原料准备碳化硅的主要原料为高纯度的石墨和硅质原料。
石墨一般需要进行氧化、还原等处理,使其纯度达到要求。
硅质原料一般采用高纯度的二氧化硅或硅金属。
同时还需要准备一定量的助熔剂和添加剂,以提高碳化硅的性能。
二、炉料制备将高纯度的石墨和硅质原料按一定比例混合,并加入助熔剂和添加剂。
然后通过粉碎、混合、压制等步骤制备成炉料。
同时,需要进行炉料的筛选和质量检测,确保炉料的均匀性和质量。
三、炭素化反应将炉料装入电阻炉、高频感应炉或电弧炉等反应器中,通过加热至高温下进行炭素化反应。
炭素化反应是指在高温下,石墨碳和硅形成碳化物SiC的反应。
反应温度通常在2000-2500℃之间,反应时间较长,一般需要12-36小时。
在反应过程中,需要控制好反应温度、气氛和反应时间等参数,以确保反应的顺利进行。
四、物理处理炭化反应结束后,需要将反应产物进行冷却和分级处理。
首先将反应产物经过冷却设备冷却至室温。
然后进行粉碎、筛分和磁选等步骤,以得到所需要的粒度和纯度的碳化硅产品。
同时还需要对产物进行质量检测,以确保产品的合格率。
五、产品制取在物理处理后,还需要对碳化硅进行进一步的成型和烧结,以得到所需要的成品。
碳化硅可通过压制、注射成形、蒸汽沉积等工艺制成所需形状的产品。
然后将制好的成品放入烧结炉中,在高温下进行烧结,将碳化硅的颗粒互相结合,形成致密的块体。
烧结温度一般在2100-2300℃之间,烧结时间也较长。
烧结后的产品还需要进行表面处理和质量检测,以提高其性能和质量。
碳化硅生产工艺流程涉及到多个步骤和设备,需要掌握一定的化工和冶金技术,同时还需要严格控制各个环节的工艺参数,确保产品的质量和性能达到要求。
随着技术的不断进步和创新,碳化硅生产工艺也在不断改进和优化,以提高产品的品质和生产效率。
碳化硅陶瓷及制备工艺

碳化硅陶瓷性能及制造工艺碳化硅(SiC)陶瓷,具有抗氧化性强,耐磨性能好,硬度高,热稳定性好,高温强度大,热膨胀系数小,热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。
因此,已经在石油、化工、机械、航天、核能等领域大显身手,日益受到人们的重视。
例如,SiC陶瓷可用作各类轴承、滚珠、喷嘴、密封件、切削工具、燃汽涡轮机叶片、涡轮增压器转子、反射屏和火箭燃烧室内衬等等。
SiC陶瓷的优异性能与其独特结构密切相关。
SiC是共价键很强的化合物,SiC中Si-C键的离子性仅12%左右。
因此,SiC强度高、弹性模量大,具有优良的耐磨损性能。
纯SiC不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。
在空气中加热时易发生氧化,但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散,故氧化速率并不高。
在电性能方面,SiC具有半导体性,少量杂质的引入会表现出良好的导电性。
此外,SiC还有优良的导热性。
SiC具有α和β两种晶型。
β-SiC的晶体结构为立方晶系,Si和C分别组成面心立方晶格;α-SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体,其中,6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。
在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。
在温度低于1600℃时,SiC以β-SiC形式存在。
当高于1600℃时,β-SiC缓慢转变成α-SiC的各种多型体。
4H-SiC在2000℃左右容易生成;15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成;对于6H-SiC,即使温度超过2200℃,也是非常稳定的。
SiC中各种多型体之间的自由能相差很小,因此,微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。
现就SiC陶瓷的生产工艺简述如下:一、SiC粉末的合成:SiC在地球上几乎不存在,仅在陨石中有所发现,因此,工业上应用的SiC粉末都为人工合成。
目前,合成SiC粉末的主要方法有:1、Acheson法:这是工业上采用最多的合成方法,即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。
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碳化硅性能与碳化硅生产工艺
天然的碳化硅很少,工业上使用的为人工合成原料,俗称金刚砂,是一种典型的共价键结合的化合物。
碳化硅是耐火材料领域中最常用的非氧化物耐火原料之一。
(1)碳化硅的性质:
碳化硅主要有两种结晶形态:b-SiC 和 a-SiC。
b-SiC 为面心立方闪锌矿型结构,晶格常
数 a=0.4359nm。
a-SiC 是 SiC 的高温型结构,属六方晶系,它存在着许多变体。
碳化硅的折射率非常高,在普通光线下为 2.6767~2.6480.各种晶型的碳化硅的密度接近,
a-SiC 一般为3.217g/cm3,b-SiC 为 3.215g/cm3.纯碳化硅是无色透明的,工业 SiC 由于含有游离 Fe、Si、C 等杂质而成浅绿色或黑色。
绿碳化硅和黑碳化硅的硬度在常温和高温下基本相同。
SiC 热膨胀系数不大,在25~1400℃平均热膨胀系数为 4.5×10-6/℃。
碳化硅具有很高的热导率,500℃时为 64.4W/ (m·K)。
常温下SiC 是一种半导体。
碳化硅具有耐高温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀和质量轻的特点。
碳化硅在高温下的氧化是其损害的主要原因。
(2)碳化硅的合成:
①碳化硅的冶炼方法,合成碳化硅所用的原料主要是以 SiO2 为主要成分的脉石低档次的碳化硅可用低灰分的无烟煤为原料。
辅助原料为木屑和食盐。
碳化硅有黑、绿两种。
冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中 SiO2 含量尽可能高,杂质含量尽量低。
生产黑碳化硅时,硅质原料中的 SiO2 可稍低些。
对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高,灰分含量小于 1.2%,挥发分小于 12.0%,石油焦的粒度通常在 2mm 或 1.5mm 以下。
木屑用于调整炉料的透气性能,通常的加入量为 3% ~5%(体积)。
食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。
硅质原料与石油焦在 2000~2500℃的电阻炉内通过以下反应生成碳化
硅:SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09Kj
CO 通过炉料排出。
加入食盐可与 Fe、Al 等杂质生成氯化物而挥发掉。
木屑使物料形成多孔烧结体,便于CO 气体排出。
碳化硅形成的特点是不通过液相,其过程如下:约从 1700℃开始,硅质原料由砂粒变为熔体,进而变为蒸汽(白烟);SiO2 熔体和蒸汽钻进碳质材料的气孔,渗入碳的颗粒,发生生成 Sic 的反应;温度升高至1700~1900℃时,生成 b-SiC;温度进一步升高至 1900~2000℃时,细小的 b-SiC 转变为 a-SiC,a-SiC 晶粒逐渐长大和密实;炉温再升至 2500℃左右,SiC 开始分解变为硅蒸汽和石墨。
大规模生产碳化硅所用的方法有艾奇逊法和ESK 法。
艾奇逊法:传统的艾奇逊法电阻炉的外形像一个长方形的槽子,它是有耐火砖砌成的炉床。
两组电极穿过炉墙深入炉床之中,专用的石墨粉炉芯体配置在电极之间,提供一条导电通道,
通电时下产生很大的热量。
炉芯体周围装盛有硅质原料、石油焦和木屑等组成的原料,外部为保温料。
熔炼时,电阻炉通电,炉芯体温度上升,达到 2600℃左右,通过炉芯体表面传热给周围的混合料,使之发生反应生成碳化硅,并逸出 CO 气体。
一氧化碳在炉表面燃烧生成二氧化碳,形成一个柔和、起伏的蓝色至黄色火焰毡被,一小部分为燃烧的一氧化碳进入空气。
待反应完全并冷却后,即可拆除炉墙,将炉料分层分级拣选,经破碎后获得所需粒度,通过水洗或酸碱洗、磁选等除去杂质,提高纯度,再经干燥、筛选即得成品。
艾奇逊法设备简单、投资少,广泛为石阶上冶炼 SiC 的工厂所采用。
但该法的主要缺点在于无法避免粉尘和废气造成的污染,冶炼过程排出的废气无法收集和再利用,无法减轻取料和分级时的繁重体力劳动,同时炉子的长度也不够,通常仅几米至几十米长,生产经济性不高。
ESK 法 1973 年,德国 ESK 公司对艾奇逊法进行了改进,发展了 ESK 法。
Esk 法的大
型 SiC 冶炼炉建立在户外,没有端墙和侧墙,直线性或 U 型电极位于炉子底部,炉长达 60m,用聚乙烯袋子进行密封以回收炉内逸出的气体,提取硫后将其通过管道小型火电厂发电。
该炉可采用成本低、活性高、易反应的高硫分石油焦或焦炭作为原料,将原料硫含量由原来的 1.5%提高到 5.0%。
②碳化硅粉末的合成方法法三种。
固相法是通过二氧化硅和碳发生碳热还原反应或硅粉和炭黑细粉直接在惰性气氛中发生反应而制得碳化硅细粉。
可以通过机械法将艾奇逊法或 ESK 法冶炼的碳化硅加工成 SiC 细粉。
目前该方法制得的细粉表面积1~15m2/g,氧化物含量 1.0% 左右,金属杂质含
量 1400~2800ppm(1ppm=10-6)。
其细度和成分取决于粉碎、酸洗等后续处理工艺和手段。
碳化硅粉末也可以由竖炉或高温回转窑连续化生产,可获得高质量的 b-SiC 粉体。
SiO2 细粉与碳粉混合料在竖炉的惰性气氛中,在低于 2000℃的温度下发生热还原反应,合
成 b-SiC 粉体。
所获得的 SiC 的粒度为合成碳化硅粉末的方法主要有固相法、液相法和气相微米级。
但往往含有非反应的 SiO2 和 C,需进行后续的酸洗和脱碳处理。
利用高温回转窑也可生产出高质量的 SiC 细粉。
液相反应法可制备高纯度、纳米级的 SiC 微粉,而且产品均匀性好,是一种具有良好发展前景的方法。
液相反应法制备 SiC 微粉主要分为溶胶-凝胶法和聚合物热分解法等。
溶胶-凝胶法制备 SiC 微粉的核心是通过溶胶-凝胶反应过程,形成 Si 和 C 在分子水平上均匀分布的混合物或聚合物固体,升温过程中,首先形成 S iO2 和 C 的均匀混合物,然后在 1400~1600℃温度下发生碳热还原反应生成 SiC。
聚合物热分解法主要是指加热聚硅烷等聚合物,放出小单体,形成 Si-C 骨架。
由热解法制备的 SiC 均为 b-SiC。
如果热解温度低于 1100℃,则为无定形 SiC。
气相法是用含硅的原料和含碳的原料通过气相反应生成 SiC。
根据加热方式的不同可分为电阻炉和火焰加热法、等离子和电弧加热法、激光加热法等。