مادة كاشطة من كربيد السيليكون

تخصيص

نظرًا لانخفاض محتواه الطبيعي، فإن كربيد السيليكون هو في الأساس من صنع الإنسان. الطريقة الشائعة هي خلط رمل الكوارتز مع فحم الكوك، واستخدام السيليكا وفحم الكوك البترولي، وإضافة الملح ورقائق الخشب، ووضعها في فرن كهربائي، وتسخينها إلى درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 2000 درجة، والحصول على مسحوق كربيد السيليكون بعد استخدام مواد كيميائية مختلفة. العمليات.

أصبحت مادة جلخ كربيد السيليكون (SiC) مادة كاشطة مهمة بسبب صلابتها الكبيرة، ولكن نطاق تطبيقها يتجاوز المواد الكاشطة العامة. على سبيل المثال، مقاومتها لدرجة الحرارة العالية وموصليتها الحرارية تجعلها واحدة من مواد أثاث الفرن الاختيار الأول لأفران النفق أو الأفران المكوكية. موصليته الكهربائية تجعله عنصرًا مهمًا للتسخين الكهربائي.

لتحضير منتجات SiC، يجب عليك أولاً تحضير كتل صهر SiC [أو: حبيبات SiC. نظرًا لاحتوائها على C وهي شديدة الصلابة، كانت حبيبات SiC تسمى سابقًا: الصنفرة. لكن كن حذرًا: فهو يحتوي على تركيبة مختلفة عن الصنفرة الطبيعية (العقيق). في الإنتاج الصناعي، عادةً ما تستخدم كتل صهر SiC الكوارتز وفحم الكوك البترولي وما إلى ذلك كمواد خام ومواد مساعدة معاد تدويرها ومواد نفايات، ويتم تحضيرها من خلال الطحن والعمليات الأخرى إلى مواد فرن بنسب معقولة وأحجام جسيمات مناسبة (من أجل ضبط نفاذية مواد الفرن، يجب إضافة كمية مناسبة (من نشارة الخشب، عند تحضير كربيد السيليكون الأخضر، تضاف أيضًا كمية مناسبة من الملح) ويتم تحضيرها عند درجة حرارة عالية. المعدات الحرارية لتحضير كتل صهر SiC عند درجة حرارة عالية درجة الحرارة هي فرن كهربائي خاص من كربيد السيليكون.

يتكون هيكله من قاع الفرن، وجدار نهائي به أقطاب كهربائية من الداخل، وجدار جانبي قابل للإزالة، وجسم قلب الفرن (الاسم الكامل: عنصر التسخين النشط في وسط الفرن الكهربائي، بشكل عام يتم استخدام مسحوق الجرافيت أو فحم الكوك يتم تركيبها في مركز الشحنة حسب شكل وحجم معين، وعادة ما تكون دائرية أو مستطيلة، ويتصل طرفيها بأقطاب كهربائية) ومكونات أخرى. طريقة الحرق المستخدمة في هذا الفرن الكهربائي معروفة عمومًا بـ: حرق المسحوق المدفون. يبدأ التسخين بمجرد تشغيله. تبلغ درجة حرارة قلب الفرن حوالي 2500 درجة أو أعلى (2600 ~ 2700 درجة). يبدأ تصنيع SiC عندما تصل الشحنة إلى 1450 درجة (ولكن يتكون SiC بشكل أساسي عند درجة حرارة أكبر من أو تساوي 1800 درجة)، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون.

ومع ذلك، فإن SiC سوف يتحلل عند درجة حرارة أكبر من أو تساوي 2600 درجة، ولكن Si المتحلل سوف يتفاعل مع C في الشحنة لتكوين SiC. تم تجهيز كل مجموعة من الأفران الكهربائية بمجموعة من المحولات، ولكن يتم تشغيل فرن كهربائي واحد فقط أثناء الإنتاج من أجل ضبط الجهد وفقًا لخصائص الحمل الكهربائي للحفاظ على الطاقة الثابتة بشكل أساسي. يحتاج الفرن الكهربائي عالي الطاقة إلى التسخين لمدة 24 ساعة تقريبًا. بعد انقطاع التيار الكهربائي، يكتمل التفاعل لتوليد SiC بشكل أساسي. وبعد فترة من التبريد يمكن إزالة الجدران الجانبية ومن ثم يتم إخراج الشحنة تدريجياً.

التعليمات