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二氧化硅和碳合成碳化硅的方法
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2019刘伯温特码玄机字 www.dadpf.icu 工業上合成碳化硅多以石英砂、石油焦(無煙煤)為主要原料,其中石英砂SiO2>99%,無煙煤的揮發分<5%。大型碳化硅冶煉爐的爐子功率一般為10000kW,每1kgSiC電耗為6~7kW·h,生產周期升溫時為26~36h冷卻24h。

在碳化硅的生產過程中,回爐料的要求:包括無定形料、二級料,應滿足下列SiC>80%,SiO2+Si<10%,固定碳<5%,雜質<4。3%。焙燒料的要求:未反應的物料層必須配人一定的焦炭、木屑、食鹽后做焙燒料。加入量(以100t計)焦炭0~50kg,木屑30~50L,食鹽3%~4%。

新開爐需要配保溫料焦炭與石英之比為0.6。如用乏料代特應符合如下要求:SiC<25%,SiO2+Si>35%,C20%,其他<3.5%。加入食鹽的目的是為了排除原料的鐵、鋁等雜質,加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。

生產操作過程中采用混料機混料,控制水分為2%~3%,混合后料容重為1.4~1.6g/cm3。裝料順序是在爐底先鋪上一層未反應料,然后添加新配料到一定高度(約爐芯到爐底的二分之一),在其上面鋪一層非晶形料,然后繼續加配料至爐芯水平。

爐芯放在配料制成的底盤上,中間略凸起以適應在爐役過程中出現的塌陷。爐芯上部鋪放混好的配料,同時也放非晶質料或生產未反應料,爐子裝好后形成中間高、兩邊低(與爐墻平)。

爐子裝好后即可通電合成,以電流電壓強度來控制反應過程。當爐溫升到1500℃時,開始生成β-SiC,從2100℃開始轉化成α-SiC,2400℃全部轉化成α-SiC。合成時間為26~36h,冷卻24h后可以澆水冷卻,出爐后分層、分級揀選。破碎后用硫酸酸洗,除掉合成料中的鐵、鋁、鈣、鎂等雜質。

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