Silicijum karbid (SiC), poznat i kao šmirgl.
1891. godine, Amerikanac Acheson, izumio je industrijsku metodu proizvodnje silicijum-karbida.
Silicijum-karbid se sintetizira dodavanjem toplotne reakcije u otpornoj peći s prirodnim silicijevim dioksidom, ugljenom, drvnim sječkom i industrijskom solju kao osnovnim sintetičkim sirovinama.
Drvna sječka se dodaje kako bi se rasuta smjesa učinila poroznom na visokim temperaturama, kako bi se olakšalo uklanjanje velike količine plinova i hlapljivih tvari nastalih reakcijom i izbjegla eksplozija, jer će sintetički IT silicijev karbid proizvesti oko 1,4 t ugljičnog monoksida ( CO).
Funkcija industrijske soli (NaCl) je olakšati uklanjanje aluminijevog oksida, željeznog oksida i drugih nečistoća iz materijala.
(1) Sinteza i upotreba silicijum-karbida
Sinteza silicijum-karbida provodi se u posebnoj otpornoj peći, koja je zapravo samo grafitni otporni grijaći element, koji je napravljen od čestica grafita ili čestica ugljika odloženih u stupove.
Ovaj grijaći element smješten je u sredinu, a gore navedene sirovine ravnomjerno se miješaju u omjeru 52% -54% silicijevog dioksida, 35% koksa, 11% piljevine i 1,5% ~ 4% industrijske soli. Oni su čvrsto složeni oko grafitnog grejnog elementa.
Kada se zagrije električnom energijom, smjesa reagira stvarajući silicijev karbid.
Jednadžba je sljedeća:
SiO2 + 3 c - SiC + 2 kopira
Početna temperatura reakcije je oko 1400 ℃, a proizvod je niskotemperaturni -SIC s vrlo finim kristalom podloge, koji se može stabilizirati na 2100 ℃, a zatim polako pretvoriti u visoko-temperaturni -SIC.
-SIC se može stabilizirati na 2400 ℃ bez značajnijeg raspadanja, a sublimacijsko razlaganje može se postići iznad 2600 ℃, što rezultira isparavanjem silikonske pare i rezidualnog grafita.
Dakle, konačna temperatura reakcije obično je odabrana 1900 ~ 2200 00.
Produkt reakcijske sinteze je kristalni polimer u masi, koji treba usitniti u čestice ili prah različitih veličina čestica, a nečistoće u njemu treba ukloniti.
Da bi se dobio silicijum-karbid visoke čistoće, ponekad je moguće koristiti metodu taloženja parom, odnosno kada para silicijum-tetraklorida pomešana sa benzenom i vodonikom prolazi kroz vrelu grafitnu šipku, dolazi do reakcije plina i generisani silicijum-karbid taloži se na površini grafita.
Jednadžba je sljedeća:
6 C6H6 sicl4 + + 12 h2 - sic + 24 HCL
Čisti silicijev karbid je bezbojan i proziran, ali zbog prisustva slobodnog ugljika, željeza, silicija i drugih nečistoća u industrijskoj proizvodnji silicijevog karbida, proizvodi imaju žutu, crnu, tamnozelenu, svijetlozelenu i druge boje, zajedničko svjetlo zelena i crna.
Relativna molekulska masa silicijum-karbida iznosi 40,09, među kojima silicijum čini 70,04%, a ugljenik 29,964.
Prava gustina 3.21.
Tačka topljenja (sublimacija) 2600 ℃.
-SIC s morfologijom niskih temperatura bio je kubične strukture.
Visoka temperatura -SIC ima heksagonalnu strukturu.
A zbog različitog rasporeda atoma u kristalnoj strukturi silicijum-karbida, postoji niz drugih varijanti, oko više od stotinu vrsta, koje se obično nazivaju homoalohtonim.
Pored toga, zbog razlike u afinitetu elektrona, u kristalnoj strukturi postoje neke jonske veze, osim glavnih kovalentnih veza.
Silicijev karbid je tvrdi materijal Mohsove tvrdoće 9,2.
Na niskim temperaturama silicijum-karbid ima relativno stabilna hemijska svojstva, izvrsnu otpornost na koroziju i nije korodiran u kipućoj solnoj kiselini, sumpornoj kiselini i fluorovodoničnoj kiselini.
Međutim, može reagirati s nekim metalima, solima i plinovima na visokim temperaturama. Reakcija je navedena u Tabeli 10-4-16.
Silicijum-karbid ostaje stabilan do 2600 ℃ u reducirajućoj atmosferi, dok se oksidacija događa u oksidacionoj atmosferi visoke temperature:
SiC {{0}} CO2 + o2 -> 2 SiO2
Ali njegov antioksidativni kapacitet između 800 ~ 1140 ℃ nego 1300 ~ 1500 ℃, to je zato što je u 800 ~ 1140 ℃ oksidno oksidnog filma (SiO2) struktura labava, nije u potpunosti zaštitila ulogu supstrata i iznad 1140 ℃, posebno između 1300 ~ 1500 ℃, oksidacija, što je u ovom trenutku značajno stvorilo oksidni sloj malča na površini podloge od silicijum-karbida, otežalo je daljnji kontakt kisika u silicijum-karbidu, umjesto da ojača antioksidativni kapacitet.
Međutim, kada je temperatura viša, zaštitni sloj oksidacije se uništava, čineći silicijev karbid podvrgnutom intenzivnom uništavanju oksidacijom i razgradnjom.
Tabela 1. Reaktivnost sika sa nekim supstancama
Zbog svojih izvrsnih fizičkih i hemijskih svojstava, silicijum-karbid se široko koristi kao važna industrijska sirovina.
Njegova glavna upotreba ima tri aspekta: koristi se u proizvodnji abrazivnih alata;
Koristi se za proizvodnju otpornih grejnih elemenata - silikonska karbonska šipka, silikonska karbonska cijev itd .;
Koristi se za proizvodnju vatrostalnih proizvoda.
Kao specijalni vatrostalni materijal koristi se u visokoj peći za topljenje gvožđa i čelika, kupoli, kao što su štancanje, korozija, vatrostalni dijelovi;
Obloga peći za topljenje obojenih metala (cink, aluminijum, bakar), transportni cjevovod za topljenje metala, filter, lončić itd .;
U svemirskoj tehnologiji može se koristiti kao zadnja mlaznica raketnog motora i lopatica visokotemperaturne plinske turbine.
U silikatnoj industriji široko se koristi kao daska za prosipanje, obloga za prigušivanje peći i sagger za razne peći.
U hemijskoj industriji koristi se za proizvodnju nafte i plina, uplinjač nafte, obloga peći za odsumporavanje itd.
PUDA silikonska mašina za pakovanje:
Na osnovu dobre pokretljivosti, PUDA će koristiti mašinu za pakovanje slobodnog protoka za silicijum.
Građa gravitira slobodno, a proizvod će u sistem za vaganje ući jednoliko kroz jedinicu za hranjenje iz silosa. Ventil jedinice za punjenje otvorit će se nakon pokretanja stroja za pakiranje, a zatim će se materijali napuniti u vreću ili vag za punjenje. Kada težina dosegne unaprijed zadanu vrijednost, ventil jedinice za punjenje će se zatvoriti. Operater odnosi napunjenu vreću ili je stavlja na trakasti transporter u šivaću mašinu. Proces pakovanja je završen.
