Ränikarbiidi tootmisprotsess

Ränikarbiid (SiC) on suure jõudlusega Ränikarbiidi tootmisprotsess hõlmab peamiselt järgmisi samme:

Tooraine ettevalmistamine: ränikarbiidi tootmise peamised toorained on kõrge{0}}puhtusastmega ränipulber ja süsinikupulber. Ränipulbri puhtus peab tavaliselt olema üle 99,999%, samas kui süsinikupulbri jaoks tuleb kasutada kõrge -puhtusastmega grafiiti või naftakoksi. Tooraine puhtus mõjutab otseselt lõpptoote toimivust.

Segamine ja vormimine: ränipulber ja süsinikupulber segatakse teatud vahekorras, tavaliselt süsiniku -/-räni molaarsuhtega, mis on reguleeritud ligikaudu 1:1. Seejärel pressitakse segatud pulber roheliseks kehaks. Vormimist saab teha külmpressimise või kuumpressimise teel, olenevalt järgnevate protsesside nõuetest.

Kõrge -temperatuuri reaktsioonisüntees: vormitud haljaskeha läbib reaktsioonisünteesi kõrge temperatuuriga ahjus, kus temperatuur on tavaliselt vahemikus 1600–2500 kraadi. Selle protsessi käigus reageerivad räni ja süsinik keemiliselt, moodustades ränikarbiidi. Reaktsiooniaeg varieerub sõltuvalt ahju tüübist ja protsessi parameetritest mõnest tunnist kümnete tundideni.

Purustamine ja sorteerimine: vajaliku osakeste suurusega ränikarbiidi pulbri saamiseks tuleb sünteesitud ränikarbiidi plokid purustada ja sorteerida. Purustusseadmete hulka kuuluvad tavaliselt lõualuupurustid või kuulveskid, samas kui sorteerimine toimub sõelumise või õhuga klassifitseerimise teel.

Puhastustöötlus: sünteesi käigus sattunud lisandite eemaldamiseks vajab ränikarbiidi pulber happega pesemist või kõrgel -temperatuuril puhastamist. Happepesus kasutatakse tavaliselt vesinikkloriidhapet või vesinikfluoriidhapet, kõrgel -temperatuuril puhastamisel aga inertses atmosfääris temperatuuril üle 2000 kraadi.

Paagutamine ja tihendamine: rakenduste puhul, mis nõuavad suure{0}tihedusega ränikarbiidi, peab pulber läbima paagutamise. Paagutamismeetodid hõlmavad rõhuvaba paagutamist, kuumpressimist ja kuumisostaatilist pressimist. Paagutamistemperatuurid on tavaliselt vahemikus 1800–2200 kraadi ja paagutamise abiainete, nagu boor või alumiinium, lisamine võib soodustada tihendamist.

Töötlemine ja katsetamine: paagutatud ränikarbiidist toorik vajab töötlemist (nt lõikamist, lihvimist ja poleerimist), et saavutada lõplikud mõõtmete ja pinna täpsuse nõuded. Pärast töötlemist on vajalik range toimivuskatse, sealhulgas tihedus, kõvadus, soojusjuhtivus ja elektrilised omadused.