Carbur de silici (SiC), també conegut com emery.
El 1891, Acheson, un americà, va inventar el mètode de fabricació industrial de carbur de silici.
El carbur de silici es sintetitza afegint reacció tèrmica en forn de resistència amb sílice natural, carboni, xips de fusta i sal industrial com a matèries primeres sintètiques bàsiques.
S'afegeixen xips de fusta per tal de fer porosa la barreja a granel a altes temperatures, per facilitar l'eliminació de grans quantitats de gasos i volàtils produïts per la reacció i per evitar l'explosió, ja que el carbur de silici sintètic produirà al voltant de 1.4t de monòxid de carboni (CO).
La funció de la sal industrial (NaCl) és facilitar l'eliminació d'òxid d'alumini, òxid de ferro i altres impureses en el material.
(1) Síntesi i usos del carbur de silici
La síntesi de carbur de silici es porta a terme en un forn de resistència especial, que és realment només un element d'escalfament de resistència al grafit, que està fet de partícules de grafit o partícules de carboni dipositades en columnes.
Aquest element calefactor es col·loca al mig, i les matèries primeres anteriors es barregen uniformement a una proporció de 52%-54% sílice, 35% coca, 11% serradures i 1,5%~4% de sal industrial. Estan estretament empaquetats al voltant de l'element de calefacció de grafit.
Quan s'escalfa amb electricitat, la barreja reacciona per formar carbur de silici.
L'equació és la següent:
SiO2 + 3 c - SiC + 2 co escriure
La temperatura inicial de la reacció és d'uns 1400 ° C, i el producte és de baixa temperatura -SIC amb cristall de substrat molt fi, que es pot estabilitzar a 2100 ° C, i després convertir lentament a alta temperatura -SIC.
-SIC es pot estabilitzar a 2400 ° C sense descomposició significativa, i la descomposició de la sublimació es pot aconseguir per sobre de 2600 ° C, el que resulta en la volatilitat del vapor de silici i grafit residual.
Així que la temperatura final de la reacció és generalment seleccionada per ser 1900 ~ 2200 ° C.
El producte de la síntesi de reacció és el polímer cristal·lí a granel, que ha de ser aixafat en partícules o pols amb diferents mides de partícules, i les impureses en ell s'han d'eliminar.
Per obtenir carbur de silici d'alta puresa, de vegades és possible utilitzar el mètode de deposició de vapor, és a dir, quan el vapor de tetraclorur de silici barrejat amb benzè i hidrogen passa a través de la vareta de grafit calent, es produeix la reacció de gas, i el carbur de silici generat es diposita a la superfície de grafit.
L'equació és la següent:
6 C6H6 sicl4 + + 12 h2 - sic + 24 HCL
El carbur de silici pur és incolor i transparent, però a causa de la presència de carboni lliure, ferro, silici i altres impureses en la producció industrial de carbur de silici, els productes tenen groc, negre, verd fosc, verd clar i altres colors, el verd clar comú i negre.
El pes molecular relatiu del carbur de silici és de 40,09, entre els quals el silici representa el 70,04% i el carboni representa el 29.964.
Densitat veritable 3,21.
Punt de fusió (sublimació)2600°C.
El -SIC amb morfologia a baixa temperatura era l'estructura cúbica.
L'alta temperatura -SIC té una estructura hexagonal.
I a causa de la diferent disposició dels àtoms en l'estructura cristal·lina del carbur de silici, hi ha una sèrie d'altres variants, al voltant d'un centenar de tipus, generalment anomenats homoallochthonous.
A més, a causa de la diferència d'afinitat d'electrons, hi ha alguns enllaços iònics en l'estructura cristal·lina excepte els principals enllaços covalents.
El carbur de silici és un material dur amb una duresa de Mohs de 9,2.
A baixes temperatures, el carbur de silici té propietats químiques relativament estables, una excel·lent resistència a la corrosió, i no es corrobora en àcid clorhídric bullint, àcid sulfúric i àcid hidrofluoric.
No obstant això, pot reaccionar amb alguns metalls, sals i gasos a altes temperatures. La reacció apareix a la taula 10-4-16.
El carbur de silici es manté estable fins a 2600 ° C en una atmosfera reductora, mentre que l'oxidació es produeix en una atmosfera oxidant d'alta temperatura:
SiC + CO2 + o2 - > 2 SiO2
Però la seva capacitat antioxidant entre 800 ~ 1140 ° C que 1300 ~ 1500 ° C, això es deu al fet que en 800 ~ 1140 ° C òxid generat pel·lícula d'òxid (SiO2) estructura està solta, no protegir completament el paper del substrat, i per sobre de 1140 ° C, especialment entre 1300 ~ 1500 ° C, oxidació, significativament, en aquest moment per generar la capa d'òxid de mulch a la superfície del substrat de carbohidrats de silici , va dificultar el contacte addicional d'oxigen en el carbur de silici, de manera que en lloc d'enfortir la capacitat antioxidant.
No obstant això, quan la temperatura és més alta, la capa protectora de l'oxidació es destrueix, fent que el carbur de silici sotmès a una intensa oxidació i destrucció de la descomposició.
Taula 1. Reactivitat de sic amb algunes substàncies
A causa de les seves excel·lents propietats físiques i químiques, el carbur de silici ha estat àmpliament utilitzat com una important matèria primera industrial.
El seu ús principal té tres aspectes: utilitzat en la fabricació d'eines abrasives;
S'utilitza per a la fabricació d'elements d'escalfament de resistència -- vareta de carboni de silici, tub de carboni de silici, etc.;
S'utilitza per a la fabricació de productes refractaris.
Com a refractaris especials, s'utilitza en forn d'explosió de fosa de ferro i acer, cúpula, com ara estampació, corrosió, peces refractòries;
En el metall no fèrric (zinc, alumini, coure) revestiment de forn fos, canonada de transport de metall fos, filtre, gresol, etc.;
En la tecnologia espacial, es pot utilitzar com a broquet de cua de motor de coets i fulla de turbina de gas d'alta temperatura.
En la indústria del silicat, s'utilitza àmpliament com a tauler cobert, folre de forn de silenci i sagger per a diversos forns.
En la indústria química, utilitzada per a la generació de petroli i gas, gasificador de petroli, revestiment de forn de dessulfització, etc.
Màquina d'embalatge de silici PUDA:
Base en la bona mobilitat, PUDA utilitzarà màquina d'embalatge de flux lliure per al silici.
Els materials flueixen lliurement per gravetat i el producte entrarà en un sistema de pesatge uniformement a través de la unitat d'alimentació de sitja. La vàlvula de la unitat d'alimentació s'obrirà després de començar la màquina d'embalatge, llavors els materials s'ompliran en bossa o tremuja de pesatge. Quan el pes arriba al valor predefinit, la vàlvula de la unitat d'alimentació es tancarà. Operador pren bossa plena de distància, o posar-lo en transportador de cinta a màquina de cosir. El procés d'embalatge està acabat.
