2024-05-17
సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC)ఒక అకర్బన పదార్థం. సహజంగా సంభవించే మొత్తంసిలి కాన్ కార్బైడ్చాలా చిన్నది. ఇది అరుదైన ఖనిజం మరియు దీనిని మోయిసానైట్ అంటారు.సిలి కాన్ కార్బైడ్పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో ఎక్కువగా కృత్రిమంగా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.
ప్రస్తుతం, తయారీ కోసం సాపేక్షంగా పరిణతి చెందిన పారిశ్రామిక పద్ధతులుసిలికాన్ కార్బైడ్ పొడికింది వాటిని చేర్చండి: (1) అచెసన్ పద్ధతి (సాంప్రదాయ కార్బోథర్మల్ తగ్గింపు పద్ధతి): పెట్రోలియం కోక్, గ్రాఫైట్ లేదా ఆంత్రాసైట్ ఫైన్ పౌడర్తో అధిక-స్వచ్ఛత క్వార్ట్జ్ ఇసుక లేదా చూర్ణం చేసిన క్వార్ట్జ్ ధాతువును కలిపి సమంగా కలపండి మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన అధిక ఉష్ణోగ్రత ద్వారా 2000 ° C కంటే ఎక్కువ వేడి చేయండి α-SiC పౌడర్ను సంశ్లేషణ చేయడానికి ప్రతిస్పందించడానికి గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్; (2) సిలికాన్ డయాక్సైడ్ తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత కార్బోథర్మల్ తగ్గింపు పద్ధతి: సిలికా ఫైన్ పౌడర్ మరియు కార్బన్ పౌడర్ కలిపిన తర్వాత, అధిక స్వచ్ఛతతో β-SiC పౌడర్ను పొందేందుకు 1500 నుండి 1800°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద కార్బోథర్మల్ రిడక్షన్ రియాక్షన్ నిర్వహించబడుతుంది. ఈ పద్ధతి అచెసన్ పద్ధతిని పోలి ఉంటుంది. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, ఈ పద్ధతి యొక్క సంశ్లేషణ ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఫలితంగా క్రిస్టల్ నిర్మాణం β-రకం, కానీ అక్కడ మిగిలి ఉన్న రియాక్ట్ చేయని కార్బన్ మరియు సిలికాన్ డయాక్సైడ్లకు సమర్థవంతమైన డెసిలికోనైజేషన్ మరియు డీకార్బరైజేషన్ చికిత్స అవసరం; (3) సిలికాన్-కార్బన్ డైరెక్ట్ రియాక్షన్ మెథడ్: 1000-1400°C β-SiC పౌడర్ వద్ద అధిక స్వచ్ఛతను ఉత్పత్తి చేయడానికి కార్బన్ పౌడర్తో మెటల్ సిలికాన్ పౌడర్ను నేరుగా రియాక్ట్ చేయండి. α-SiC పౌడర్ ప్రస్తుతం సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ ఉత్పత్తులకు ప్రధాన ముడి పదార్థంగా ఉంది, అయితే β-SiC డైమండ్ నిర్మాణంతో ఖచ్చితత్వంతో గ్రౌండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ పదార్థాలను తయారు చేయడానికి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.
SiCరెండు క్రిస్టల్ రూపాలను కలిగి ఉంది, α మరియు β. β-SiC యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం ఒక క్యూబిక్ క్రిస్టల్ సిస్టమ్, Si మరియు C వరుసగా ముఖం-కేంద్రీకృత క్యూబిక్ లాటిస్ను ఏర్పరుస్తాయి; α-SiC 4H, 15R మరియు 6H వంటి 100 కంటే ఎక్కువ పాలీటైప్లను కలిగి ఉంది, వీటిలో 6H పాలిటైప్ పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో సర్వసాధారణం. ఒక సాధారణమైనది. SiC యొక్క పాలిటైప్ల మధ్య ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణ స్థిరత్వ సంబంధం ఉంది. ఉష్ణోగ్రత 1600°C కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, సిలికాన్ కార్బైడ్ β-SiC రూపంలో ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత 1600°C కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, β-SiC నెమ్మదిగా αగా మారుతుంది. - SiC యొక్క వివిధ పాలీటైప్లు. 4H-SiC దాదాపు 2000°C వద్ద ఉత్పత్తి చేయడం సులభం; 15R మరియు 6H పాలీటైప్లు సులభంగా ఉత్పత్తి చేయడానికి 2100°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం; ఉష్ణోగ్రత 2200°C దాటినా 6H-SiC చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది.