קרביד סיליקון (SiC), הידוע גם בשם אמרי.
בשנת 1891 המציא Acheson, אמריקאי, את שיטת הייצור התעשייתי של סיליקון קרביד.
קרביד מסיליקון מסונתז על ידי הוספת תגובת חום בתנור עמידות עם סיליקה טבעית, פחמן, שבבי עץ ומלח תעשייתי כחומרי גלם סינתטיים בסיסיים.
שבבי עץ מתווספים על מנת להפוך את התערובת בתפזורת לנקבובית בטמפרטורות גבוהות, כדי להקל על הסרת כמויות גדולות של גזים ונדיפים המיוצרים על ידי התגובה וכדי למנוע פיצוץ מכיוון שקרביד IT סיליציון IT ייצר כ -1.4 ט של פחמן חד חמצני ( שיתוף).
תפקידו של המלח התעשייתי (NaCl) הוא להקל על הסרת תחמוצת האלומיניום, תחמוצת הברזל וזיהומים אחרים בחומר.
(1) סינתזה ושימושים בסיליקון קרביד
הסינתזה של סיליקון קרביד מתבצעת בתנור עמידות מיוחד, שהוא למעשה רק גוף חימום עמיד בפני גרפיט, שעשוי מחלקיקי גרפיט או חלקיקי פחמן המופקדים לעמודים.
גוף חימום זה ממוקם באמצע, וחומרי הגלם הנ"ל מעורבבים באופן שווה בשיעור של 52% -54% סיליקה, 35% קולה, נסורת 11% ומלח תעשייתי 1.5% ~ 4%. הם ארוזים היטב סביב גוף החימום הגרפיט.
כאשר מחממים אותו בחשמל, התערובת מגיבה ליצירת סיליקון קרביד.
המשוואה היא כדלקמן:
SiO2 + 3 c - SiC + 2 כתיבה משותפת
הטמפרטורה הראשונית של התגובה היא כ- 1400 ℃, והמוצר הוא בטמפרטורה נמוכה -SIC עם גביש מצע עדין מאוד, שניתן לייצב אותו עד 2100 21, ואז להמיר לאט לטמפרטורה גבוהה -SIC.
ניתן לייצב את SIC ל 2400 ℃ ללא פירוק משמעותי, וניתן להשיג פירוק סובלימציה מעל 2600 ℃, וכתוצאה מכך נידוף אדי סיליקון וגרפיט שיורי.
אז הטמפרטורה הסופית של התגובה נבחרת בדרך כלל להיות 1900 ~ 2200 ℃.
תוצר סינתזת התגובה הוא הפולימר הגבישי בתפזורת, אותו צריך למעוך לחלקיקים או אבקות בגודל חלקיקים שונה, ויש להסיר את הזיהומים בו.
על מנת להשיג סיליקון קרביד בעל טוהר גבוה, ניתן לפעמים להשתמש בשיטת התצהיר אדים, כלומר כאשר אדי הסיליקון טטרכלוריד מעורבב עם בנזן ומימן עוברים דרך מוט הגרפיט החם, מתרחשת תגובת הגז, וה פחמן סיליקון שנוצר מופקד על משטח הגרפיט.
המשוואה היא כדלקמן:
6 C6H6 sicl4 + + 12 h2 - sic + 24 HCL
קרביד סיליקון טהור הוא חסר צבע ושקוף, אך בשל נוכחותם של פחמן חופשי, ברזל, סיליקון וזיהומים אחרים בייצור התעשייתי של סיליקון קרביד, יש למוצרים צהוב, שחור, ירוק כהה, ירוק בהיר וצבעים אחרים, האור המשותף ירוק ושחור.
המשקל המולקולרי היחסי של סיליקון קרביד הוא 40.09, ביניהם סיליקון מהווה 70.04% ופחמן 29.964.
צפיפות אמיתית 3.21.
נקודת התכה (סובלימציה) 2600 ℃.
ה- SIC עם מורפולוגיה בטמפרטורה נמוכה היה מבנה מעוקב.
לטמפרטורה הגבוהה - SIC מבנה משושה.
ובגלל סידורם השונה של האטומים במבנה הגביש של סיליקון קרביד, יש סדרה של גרסאות אחרות, בערך יותר ממאה סוגים, הנקראים בדרך כלל הומאלאלתונים.
בנוסף, בשל ההבדל בין זיקת האלקטרונים, קיימים קשרים יונים מסוימים במבנה הגביש, למעט הקשרים הקוולנטיים העיקריים.
קרביד סיליקון הוא חומר קשיח עם קשיות Mohs של 9.2.
בטמפרטורות נמוכות, לסיליקון קרביד תכונות כימיות יציבות יחסית, עמידות בפני קורוזיה מעולה, והוא אינו מאוכל בחומצה מלחית רותחת, חומצה גופרתית וחומצה הידרואידית.
עם זאת, הוא יכול להגיב עם כמה מתכות, מלחים וגזים בטמפרטורות גבוהות. התגובה רשומה בטבלה 10-4-16.
קרביד סיליקון נשאר יציב עד 2600 ℃ באטמוספירה מפחיתה, ואילו חמצון מתרחש באווירה מחמצנת בטמפרטורה גבוהה:
SiC {{0}} CO2 + o2 -> 2 SiO2
אבל יכולת נוגדת החמצון שלה בין 800 ~ 1140 ℃ מאשר 1300 ~ 1500 ℃, זאת מכיוון שבמבנה 800 ~ 1140 ℃ נוצר תחמוצת סרט תחמוצת (SiO2) רופף, לא מגן באופן מלא על תפקיד המצע, ומעל 1140 ℃ 1300 ~ 1500 ℃, חמצון, באופן משמעותי, בשלב זה ליצירת שכבת התחמוצת של מאלץ על פני מצע הסיליקון קרביד, הפריע למגע נוסף של חמצן בסיליקון קרביד, אז במקום לחזק יכולת נוגדת חמצון.
עם זאת, כאשר הטמפרטורה גבוהה יותר, שכבת המגן על החמצון נהרסת, מה שהופך את הסיליקון קרביד לחמצון אינטנסיבי ולהרס פירוק.
טבלה 1. תגובת סיק לחומרים מסוימים
בגלל התכונות הפיזיקליות והכימיות המעולות שלו, נעשה שימוש נרחב בסיליקון קרביד כחומר גלם תעשייתי חשוב.
השימוש העיקרי בו כולל שלושה היבטים: משמש לייצור כלים שוחקים;
משמש לייצור גופי חימום התנגדות - מוט פחמן סיליקון, צינור פחמן סיליקון וכו ';
משמש לייצור מוצרים עקשן.
כמחסנים מיוחדים, הוא משמש בתנור פיצוץ בהתכת ברזל ופלדה, כיפה, כגון הטבעה, קורוזיה, ללבוש חלקים עקשן;
בציפוי תנורי התכה ללא ברזיל (אבץ, אלומיניום, נחושת), צינור הובלת מתכות, פילטר, כור היתוך וכו ';
בטכנולוגיית החלל הוא יכול לשמש כזרב זנב מנוע רקטה וכלהב טורבינת גז בטמפרטורה גבוהה.
בתעשיית הסיליקט משתמשים בה נרחב כקרש סככה, תנור תנור עמום וכשקע לכבשן שונות.
בתעשייה הכימית, המשמש לייצור נפט וגז, מגזין נפט, רירית תנור להתנקות, וכו '.
מכונת אריזת סיליקון PUDA:
על בסיס הניידות הטובה, PUDA תשתמש במכונת אריזה עם זרימה חופשית לסיליקון.
חומרים זורמים באופן חופשי על ידי כוח הכבידה והמוצר ייכנס למערכת שקילה באופן אחיד באמצעות יחידת הזנה ממגורה. שסתום יחידת ההזנה ייפתח לאחר הפעלת מכונת האריזה, ואז החומרים יתמלאו בשקית או בכלי שקילה. כאשר המשקל מגיע לערך הקבוע מראש, שסתום יחידת ההזנה ייסגר. המפעיל לוקח את התיק הממולא, או שם אותו על מסוע החגורה למכונת התפירה. תהליך האריזה הסתיים.
