碳化硅生产工艺.pdf
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1、碳化硅的生产工艺和投资估算碳化硅是人工合成的材料,其化学计量成分以克分子计:Si 50%、C 50%以质量计:Si 70.04%、C 29.96%,相对分子质量为 40.09。碳化硅有两种晶形:-碳化硅类似闪锌矿结构的等轴晶系;-碳化硅则为晶体排列致密的六方晶系。-碳化硅约在 2100转变为-碳化硅。碳化硅的物理性能:真密度 型 3.22g/cm3、型 3.21g/cm3,莫氏硬度 9.2,线膨胀系数为(4.75.0)10-6/,热导率(20)41.76W/(mK),电阻率(50)50cm,1000 2cm,辐射能力 0.950.98。碳化硅的合成方法碳化硅的合成方法(一一)用二氧化硅和碳(煤
2、)合成碳化硅用二氧化硅和碳(煤)合成碳化硅工业上合成碳化硅多以石英砂、石油焦(无烟煤)为主要原料,在电炉内温度在20002500下,通过下列反应式合成:SiO2+3CSiC+2CO-46.8kJ(11.20kcal)1.原料性能及要求原料性能及要求各种原料的性能:石英砂,SiO299%,无烟煤的挥发分80%,SiO2+Si10%,固定碳5%,杂质4.3%。焙烧料的要求:未反应的物料层必须配人一定的焦炭、木屑、食盐后做焙烧料。加入量(以 100t 计)焦炭 050kg,木屑 3050L,食盐 3%4%。保温料的要求:新开炉需要配保温料。焦炭与石英之比为 0.6。如用乏料代特应符合如下要求:SiC
3、35%,C 20%,其他3.5%。加入食盐的目的是为了排除原料的铁、铝等杂质,加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。(2)生产操作:采用混料机混料,控制水分为 2%3%,混合后料容重为1.41.6g/cm3。装料顺序是在炉底先铺上一层未反应料,然后添加新配料到一定高度(约炉芯到炉底的二分之一),在其上面铺一层非晶形料,然后继续加配料至炉芯水平。炉芯放在配料制成的底盘上,中间略凸起以适应在炉役过程中出现的塌陷。炉芯上部铺放混好的配料,同时也放非晶质料或生产未反应料,炉子装好后形成中间高、两边低(与炉墙平)。炉子装好后即可通电合成,以电流电压强度来控制反应过程。当炉温升到 1500时,开始生成-SiC
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