Kaedah untuk menyediakan serbuk SiC

Silikon karbida (SiC)ialah bahan bukan organik. Jumlah yang berlaku secara semula jadisilikon karbidaadalah sangat kecil. Ia adalah mineral yang jarang ditemui dan dipanggil moissanite.Silikon karbidadigunakan dalam pengeluaran perindustrian kebanyakannya disintesis secara buatan.

Pada masa ini, kaedah perindustrian yang agak matang untuk menyediakanserbuk silikon karbidatermasuk yang berikut: (1) Kaedah Acheson (kaedah pengurangan karboterma tradisional): menggabungkan pasir kuarza ketulenan tinggi atau bijih kuarza dihancurkan dengan kok petroleum, grafit atau serbuk halus antrasit Gaul rata dan panaskan hingga melebihi 2000°C melalui suhu tinggi yang dihasilkan oleh elektrod grafit untuk bertindak balas untuk mensintesis serbuk α-SiC; (2) Kaedah pengurangan karboterma suhu rendah silikon dioksida: Selepas mencampurkan serbuk halus silika dan serbuk karbon, tindak balas pengurangan Karboterma dijalankan pada suhu 1500 hingga 1800°C untuk mendapatkan serbuk β-SiC dengan ketulenan yang lebih tinggi. Kaedah ini serupa dengan kaedah Acheson. Perbezaannya ialah suhu sintesis kaedah ini lebih rendah, dan struktur kristal yang terhasil adalah β-jenis, tetapi terdapat Karbon dan silikon dioksida yang tidak bertindak balas yang selebihnya memerlukan rawatan penyahsilikonan dan penyahkarbonan yang berkesan; (3) Kaedah tindak balas langsung silikon-karbon: bertindak balas secara langsung serbuk silikon logam dengan serbuk karbon untuk menjana ketulenan tinggi pada serbuk 1000-1400°C β-SiC. Serbuk α-SiC kini merupakan bahan mentah utama untuk produk seramik silikon karbida, manakala β-SiC dengan struktur berlian kebanyakannya digunakan untuk menyediakan bahan pengisaran dan penggilap ketepatan.

SiCmempunyai dua bentuk kristal, α dan β. Struktur hablur β-SiC ialah sistem hablur padu, dengan Si dan C masing-masing membentuk kekisi padu berpusat muka; α-SiC mempunyai lebih daripada 100 polytype seperti 4H, 15R dan 6H, antaranya polytype 6H adalah yang paling biasa dalam aplikasi industri. Yang biasa. Terdapat hubungan kestabilan terma tertentu antara politip SiC. Apabila suhu lebih rendah daripada 1600°C, silikon karbida wujud dalam bentuk β-SiC. Apabila suhu lebih tinggi daripada 1600°C, β-SiC perlahan-lahan bertukar menjadi α. - Pelbagai politaip SiC. 4H-SiC mudah dijana pada sekitar 2000°C; kedua-dua politaip 15R dan 6H memerlukan suhu tinggi melebihi 2100°C untuk menjana dengan mudah; 6H-SiC sangat stabil walaupun suhu melebihi 2200°C.