金蒙新材为您讲解碳化硅是怎么合成的?详解二
1.碳化硅合成电炉
炉子长度为7~17m,宽度为1.8~4m,高度1.7~3m。长方形电极块固定在两个端墙上,并要伸入到炉子内部。为了防止电极的氧化,在电极块上涂上涂料。
炉芯是由焦炭块构成,粒度为50~100mm,是用以通电的。炉子功率一般为750~2500kW,每1kgSiC电耗为7~9kW.h,生产周期升温时间为26~36h,冷却24h。
2.碳化硅合成工艺
(1)配料计算式中,C为碳含量,Si02为二氧化硅含量,M=37.5。碳的加入量允许过量5%。炉内配料的重量比见表9-3。加入食盐的目的是为了排除原料的铁、铝等杂质,加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。
(2)生产操作:
采用混料机混料,控制水分为2%~3%,混合后料容重为1.4~1.6g/cm3。装料顺序是在炉底先铺上一层未反应料,然后添加新配料到一定高度(约炉芯到炉底的二分之一),在其上面铺一层非晶形料,然后继续加配料至炉芯水平。炉芯放在配料制成的底盘上,中间略凸起以适应在炉役过程中出现的塌陷。炉芯上部铺放混好的配料,同时也放非晶质料或生产未反应料,炉子装好后形成中间高、两边低(与炉墙平)。炉子装好后即可通电合成,以电流电压强度来控制反应过程。当炉温升到1500℃时,开始生成β-SiC,从2100℃开始转化成α-SiC,2400℃全部转化成α-SiC。合成时间为26~36h,冷却24h后可以浇水冷却,出炉后分层、分级拣选。破碎后用硫酸酸洗,除掉合成料中的铁、铝、钙、镁等杂质。
此文关键字:碳化硅
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