Metode pembuatan bubuk SiC

Silikon karbida (SiC)merupakan zat anorganik. Jumlah yang terjadi secara alamisilikon karbidasangat kecil. Ini adalah mineral langka dan disebut moissanite.Silikon karbidadigunakan dalam produksi industri sebagian besar disintesis secara artifisial.

Saat ini, metode persiapan industri relatif matangbubuk silikon karbidameliputi yang berikut: (1) Metode Acheson (metode reduksi karbotermal tradisional): menggabungkan pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi atau bijih kuarsa yang dihancurkan dengan kokas minyak bumi, grafit, atau bubuk halus antrasit. Campur secara merata dan panaskan hingga di atas 2000°C melalui suhu tinggi yang dihasilkan oleh elektroda grafit bereaksi untuk mensintesis bubuk α-SiC; (2) Metode reduksi karbotermal suhu rendah silikon dioksida: Setelah mencampurkan bubuk halus silika dan bubuk karbon, reaksi reduksi karbotermal dilakukan pada suhu 1500 hingga 1800°C untuk memperoleh bubuk β-SiC dengan kemurnian lebih tinggi. Metode ini mirip dengan metode Acheson. Perbedaannya adalah suhu sintesis metode ini lebih rendah, dan struktur kristal yang dihasilkan adalah tipe β, tetapi terdapat sisa karbon dan silikon dioksida yang tidak bereaksi memerlukan perlakuan desilikonisasi dan dekarburisasi yang efektif; (3) Metode reaksi langsung silikon-karbon: langsung mereaksikan bubuk silikon logam dengan bubuk karbon untuk menghasilkan kemurnian tinggi pada bubuk β-SiC 1000-1400°C. Serbuk α-SiC saat ini menjadi bahan baku utama produk keramik silikon karbida, sedangkan β-SiC dengan struktur berlian banyak digunakan untuk menyiapkan bahan penggilingan dan pemolesan presisi.

SiCmemiliki dua bentuk kristal, α dan β. Struktur kristal β-SiC adalah sistem kristal kubik, dengan Si dan C masing-masing membentuk kisi kubik berpusat muka; α-SiC memiliki lebih dari 100 politipe seperti 4H, 15R, dan 6H, di antaranya politipe 6H adalah yang paling umum dalam aplikasi industri. Yang umum. Ada hubungan stabilitas termal tertentu antara politipe SiC. Ketika suhu lebih rendah dari 1600°C, silikon karbida ada dalam bentuk β-SiC. Ketika suhu lebih tinggi dari 1600°C, β-SiC perlahan berubah menjadi α. - Berbagai politipe SiC. 4H-SiC mudah dihasilkan pada suhu sekitar 2000°C; baik politipe 15R dan 6H memerlukan suhu tinggi di atas 2100°C agar mudah dihasilkan; 6H-SiC sangat stabil meskipun suhu melebihi 2200°C.