سیلیکون کاربید (SiC) که با نام emery نیز شناخته می شود.
در سال ۱۸۹۱ آچسون، آمریکایی، روش ساخت صنعتی کاربید سیلیکون را ابداع کرد.
سیلیکون کاربید با افزودن واکنش گرمایی در کوره مقاومت با سیلیس طبیعی، کربن، تراشه های چوب و نمک صنعتی به عنوان مواد اولیه مصنوعی اساسی سنتز می شود.
تراشه های چوب به منظور متخلخل کردن مخلوط فله در دماهای بالا، تسهیل حذف مقادیر زیادی گازها و فرارهای تولید شده توسط واکنش و جلوگیری از انفجار اضافه می شوند، زیرا کاربید سیلیکون IT مصنوعی حدود ۱٫۴t مونوکسید کربن (CO) تولید خواهد کرد.
عملکرد نمک صنعتی (NaCl) تسهیل در حذف اکسید آلومینیوم، اکسید آهن و سایر نشات در ماده است.
(1) سنتز و استفاده از کاربید سیلیکون
سنتز کاربید سیلیکون در یک کوره مقاومت ویژه انجام می شود که واقعاً فقط یک عنصر گرمایش مقاومت گرافیتی است که از ذرات گرافیت یا ذرات کربنی که به ستون ها رسوب می کنند ساخته شده است.
این عنصر گرمایشی در وسط قرار می گیرد، و مواد اولیه فوق به طور مساوی در نسبت ۵۲٪-۵۴٪ سیلیس، ۳۵٪ کک، ۱۱٪ داست اره و ۱٫۵٪~۴٪ نمک صنعتی مخلوط می شوند. آنها محکم در اطراف عنصر گرمایش گرافیت بسته بندی شده است.
هنگامی که با برق گرم می شود، مخلوط واکنش نشان می دهد تا کاربید سیلیکونی تشکیل شود.
معادله به این قرار است:
SiO2 + 3 c - SiC + 2 co write
دمای اولیه واکنش حدود ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد است، و محصول با دمای پایین -SIC با کریستال بستر بسیار ریز است که می تواند تا ۲۱۰۰ درجه سانتی گراد تثبیت شود، و سپس به آرامی به دمای بالا -SIC تبدیل شود.
-SIC می تواند تا ۲۴۰۰ درجه سانتی گراد بدون تجزیه قابل توجه تثبیت شود، و تجزیه سابلیماسیون می تواند بالاتر از ۲۶۰۰ درجه سانتی گراد به دست آورد و در نتیجه ولتیلیزه شدن بخار سیلیکون و گرافیت باقی مانده است.
بنابراین دمای نهایی واکنش به طور کلی ۱۹۰۰~۲۲۰۰ درجه سانتی گراد انتخاب می شود.
محصول سنتز واکنش پلیمر بلوری فله است که باید به ذرات یا پودرهای با اندازه ذرات مختلف خرد شود و ناخالصی های داخل آن باید برداشته شود.
برای به دست آوردن کاربید سیلیکونی با خلوص بالا، گاهی می توان از روش رسوب بخار استفاده کرد، به این ترتیب که وقتی بخار تتراکلرید سیلیکون مخلوط با بنزن و هیدروژن از میله گرافیت داغ عبور می کند، واکنش گاز رخ می دهد، و کاربید سیلیکون تولید شده بر روی سطح گرافیت رسوب می کند.
معادله به این قرار است:
6 C6H6 sicl4 + + 12 h2 - sic + 24 HCL
کاربید سیلیکون خالص بی رنگ و شفاف است، اما به دلیل وجود کربن آزاد، آهن، سیلیکون و دیگر نشات در تولید صنعتی سیلیکون کاربید، محصولات دارای رنگ های زرد، سیاه، سبز تیره، سبز روشن و دیگر رنگ ها، سبز روشن مشترک و سیاه هستند.
وزن مولکولی نسبی سیلیکون کاربید ۴۰٫۰۹ است که در این میان سیلیکون ۷۰٫۰۴٪ و کربن ۲۹٫۹۶۴ را تشکیل می دهد.
تراکم واقعی 3.21.
نقطه ذوب (سابلیماسیون)۲۶۰۰ درجه سانتی گراد.
SIC با ریولوژی دمای پایین ساختار مکعبی بود.
دمای بالا -SIC دارای ساختار شش ضلعی است.
و به دلیل آرایش متفاوت اتم ها در ساختار کریستالی کاربید سیلیکون، یک سری گونه های دیگر وجود دارد، حدود بیش از صد نوع، که عموماً هومالوچتونه نامیده می شوند.
علاوه بر این، به دلیل تفاوت قرابت الکترونی، برخی پیوندهای یونی در ساختار کریستال به جز پیوندهای کووالی اصلی وجود دارند.
کاربید سیلیکون یک ماده سخت با سختی Mohs 9.2 است.
در دماهای پایین، کاربید سیلیکون دارای خواص شیمیایی نسبتاً پایدار، مقاومت خوردگی عالی است، و در اسید هیدروکلریک جوش، سولفوریک اسید و هیدروفلوریک اسید خوردگی نمی شود.
با این حال می تواند با برخی فلزات، نمک ها و گازها در دماهای بالا واکنش نشان دهد. واکنش در جدول ۱۰-۴-۱۶ ذکر شده است.
کاربید سیلیکون تا ۲۶۰۰ درجه سانتی گراد در یک جو کاهش دهنده پایدار باقی می ماند، در حالی که اکسیداسیون در یک جو اکسید کننده دمای بالا رخ می دهد:
SiC + CO2 + o2 - > 2 SiO2
اما ظرفیت آنتی اکسیدانی آن بین 800 ~ 1140 درجه سانتی گراد از 1300 ~ 1500 درجه سانتی گراد، این به این دلیل است که در 800 ~ 1140 درجه سانتی گراد اکسید تولید فیلم اکسید (SiO2) ساختار سست است ، نه به طور کامل محافظت از نقش بستر ، و بالاتر از 1140 درجه سانتی گراد ، به خصوص بین 1300 ~ 1500 درجه سانتی گراد ، اکسیداسیون ، به طور قابل توجهی ، در این زمان برای تولید لایه اکسید مالچ در سطح بستر سیلیکون کاربید , مانع تماس بیشتر اکسیژن در کاربید سیلیکون, بنابراین به جای تقویت ظرفیت آنتی اکسیدان.
با این حال، هنگامی که دما بالاتر است، لایه محافظ اکسیداسیون از بین می رود و کاربید سیلیکونی را در معرض اکسیداسیون شدید و تخریب تجزیه قرار می دهد.
جدول 1. واکنش پذیری sic با برخی مواد
به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار عالی، کاربید سیلیکون به طور گسترده ای به عنوان یک ماده اولیه صنعتی مهم مورد استفاده قرار گرفته است.
استفاده اصلی از آن دارای سه جنبه است: در ساخت ابزارهای ساینده استفاده می شود؛
برای تولید عناصر گرمایش مقاومتی استفاده می شود -- میله کربن سیلیکون، لوله کربن سیلیکون، و غیره؛
برای ساخت محصولات نسوز استفاده می شود.
به عنوان یک دی شکست خاص، آن را در آهن و فولاد ذوب کوره انفجار استفاده می شود، cupola، مانند مهر، خوردگی، پوشیدن قطعات نسوز؛
در فلز غیر آهنی (روی، آلومینیوم، مس) ذوب پوشش کوره، ذوب خط لوله حمل و نقل فلزی، فیلتر، crucible، و غیره؛
در فناوری فضایی می توان از آن به عنوان خیره دم موتور موشک و پره توربین گاز با دمای بالا استفاده کرد.
در صنعت silicate، آن را به طور گسترده ای به عنوان هیئت مدیره ریدم، خط کوره خفه کن و sagger برای کوره های مختلف استفاده می شود.
در صنایع شیمیایی، مورد استفاده برای تولید نفت و گاز، گاز دهنده نفت، پوشش کوره گوگرد زدایی و غیره.
دستگاه بسته بندی سیلیکون PUDA:
پایه در تحرک خوب ، PUDA خواهد شد جریان آزاد دستگاه بسته بندی برای سیلیکون استفاده کنید.
مواد آزادانه توسط گرانش جریان و محصول را به سیستم توزین به طور یکنواخت از طریق واحد تغذیه از سیلو را وارد کنید. شیر واحد تغذیه پس از راه اندازی دستگاه بسته بندی باز خواهد شد، سپس مواد را به کیسه و یا هوپر وزن پر خواهد شد. هنگامی که وزن به مقدار از پیش شروع می رسد، شیر واحد تغذیه بسته خواهد شد. اپراتور طول می کشد کیسه پر دور، و یا آن را بر روی نقاله کمربند به ماشین دوخت قرار داده است. فرایند بسته بندی به پایان رسید.
