Процесс производства карбида кремния

Jul 16, 2026

Оставить сообщение

Карбид кремния (SiC) является важным абразивом из-за его высокой твердости, но его применение выходит за рамки обычных абразивов. Например, его высокая-термостойкость и теплопроводность делают его предпочтительным материалом для изготовления печной мебели в туннельных или челночных печах, а его электропроводность делает его важным электрическим нагревательным элементом. Приготовление продуктов SiC начинается с подготовки плавильных блоков SiC (или гранул SiC; из-за содержания углерода и чрезвычайной твердости гранулы SiC когда-то назывались «карборундом»-, но важно отметить, что их состав отличается от природного карборунда (граната). В промышленном производстве плавильные блоки SiC обычно изготавливаются из такого сырья, как кварц и нефтяной кокс, с добавлением переработанных материалов и отходов. Эти материалы измельчаются. и смешивают для создания шихты с подходящей пропорцией и размером частиц (для регулирования проницаемости шихты добавляют подходящее количество опилок; при получении зеленого карбида кремния также добавляют подходящее количество соли). Полученный продукт затем обрабатывают при высоких температурах.

 

Термическое оборудование для высокотемпературной-выплавки блоков SiC представляет собой специальную электропечь из карбида кремния. Ее конструкция состоит из пода печи, торцевых стенок с заделанными в их внутренние поверхности электродами, съемных боковых стенок и сердцевины печи (центральный нагревательный элемент печи под напряжением, обычно изготовленный из графитового порошка или нефтяного кокса, установленный определенной формы и размера в центре шихты, обычно круглой или прямоугольной формы, оба конца которого соединены с электродами). Метод обжига, используемый в этой печи, широко известен как «обжиг погребенного порошка». Нагрев начинается сразу после подачи электричества, при этом температура в сердцевине печи достигает примерно 2500 градусов или даже выше (2600–2700 градусов). Синтез SiC начинается, когда температура заряда достигает 1450 градусов (но SiC в основном образуется при температуре выше или равной 1800 градусов), выделяя CO. Однако при температуре выше или равной 2600 градусов SiC разлагается, но разложившийся Si реагирует с C в заряде, образуя больше SiC. Каждая электропечь оснащена трансформатором, но при производстве питается только одна печь. Это позволяет регулировать напряжение в соответствии с характеристиками электрической нагрузки для поддержания относительно постоянной мощности. Электропечь большой-мощности необходимо нагревать в течение примерно 24 часов. После отключения питания реакция, приводящая к образованию SiC, практически завершается. После периода остывания боковые стенки можно снять, а затем постепенно вынимать шихту.

Отправить запрос