,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βSiC,从2100℃开始转化成αSiC,2400℃全部转化成αSiC。合成时间为2636h,冷却24h后可以浇水冷却,出炉后分层、分级拣选。破碎后用硫酸酸洗,除掉合成料中的铁、铝、钙、镁等杂质。工业用碳化硅的合成工艺流程,如图1所示。
f图1合成碳化硅流程图
四合成碳化硅的理化性能
1合成碳化硅的化学成分一合成碳化硅的国家标准GBT24801981见表5。
表3碳化硅的国家标准(GBT24801981)
粒度范围
黑碳化硅
12号至80号
化学成分
SiC(不少于)游离碳(不多于)Fe2O3(不多于)
985
020
060
f100号至180号
9800
030
080
240号至280号
9700
030
120
20号至80号
9900
020
020
100号至180号
9850
025
050
240号至280号
9750
025
070
绿碳化硅
W63至W20号
9700
030
070
W14至W10号
9550
030
070
W7至W5号
9400
050
070
2密度:以46号粒度为代表号绿碳化硅不小于318gcm3;黑碳化硅不小于312gcm3。
3粒度组成:应符合GBT24771981《磨料粒度及其组成》的规定;
4铁合金粒允许含量为零;
5磁性物允许含量:不大于02。
2相组成
工业碳化硅的相组成是以αSiCⅡ型为主,含有一定量的βSiC。其总量为92995,
其中还有少量的αSiCI和αSiCⅢ型。
3物理性能
1真密度在312322gcm3,莫氏硬度为92一95,开始分解温度为2050℃。
2碳化硅试样的线膨胀系数和电阻率见表6,表7。
表4各种温度SiC的线膨胀系数
加热温度℃线膨胀系数℃1
800
1200
1600
042×106
066×106
088×106
表5各种温度SiC的电阻率
2000113×106
2400139×106
加热温度℃
60
220
720
1060
电阻率Ωcm
105
1045
102
<102
3碳化硅试样的热导率在500℃时,λ644WmK,在875℃时入二414WmK。
4碳化硅在1400℃与氧气开始反应。在9001300℃开始氧化、分离出SiO2,或产生CO气体。
四制备碳化硅的投资预算
总投资约1150012000万元,建成年产11万吨左右的碳化硅生产基地。(主要设备:变压器,整流柜,高低压柜,碳化硅冶炼电炉等)
如果投资14000万元,可建成年产125万吨左右的碳化硅生产基地。
fr