微波烧结制备碳化硅技术

今天我们就来探讨下关于工业微波设备在烧结制备碳化硅的过程中的一些核心技术。

1、在微波烧结制备碳化硅过程中的化学反映方程式。

按化学反应方程式SiO2( s) + 3C( s) = SiC( s) +2CO( g) ，计算反应物的质量分数后进行配料。

2、碳化硅微波烧结的形成过程

碳化硅形成的特点是不通过液相，通过微波烧结技术制备碳化硅的过程如下：首先对烧结系统进行检测，确定符合烧结条件之后将原料进行加热，约从1700℃开始，硅质原料由砂粒变为熔体，进而变为蒸汽(白烟);SiO2熔体和蒸汽钻进碳质材料的气孔，渗入碳的颗粒，发生生成Sic的反应;温度升高至1700—1900℃时，生成β一SiC;温度进一步升高至1900—2000℃时，细小的β一SiC转变为a-SiC，a-SiC晶粒逐渐长大和密实。

碳化硅的生成与温度有很大关系, 在高温区, 反应比较彻底, 生成的α一SiC比例也较高。因而, 在电阻炉电极之间的区域, 由于温度较高, 碳化硅的品位在98%以上, 越靠近外层, 品位越低, 到最外层, 碳化硅含量反占15一20%, 其余部分是没有参加反应的石英砂成石油焦的残骸。

对于磨料磨具行业来讲, 只有芯部产品才有利用价值, 其余部分只能提供给其它行业加以利用, 或者回炉重炼, 有时甚至作为废料扔掉。对于冶金行业而言, 用作脱氧合金化的碳化硅恰是外层产品最为理想, 其一是由于价格便宜, 其二是β一SiC含量高, 该种类型的碳化硅稳定性差, 易分解, 特别是在氧化性气氛下, 更容易参加反应和被钢液吸收, 因而在冶金行业极具利用价值。

随着碳化硅应用领域不断被开拓，工业碳化硅的市场需求量越来越大;鉴于微波烧结的优点，微波烧结制备碳化硅技术成为了工业领域的重中之重，但是由于微波烧结炉对不同粒度碳化硅的选择性强，不同粒度碳化硅产品需要的微波炉的参数有很大差异，因此，微波烧结炉的设备需要投资增大。今后为了节省资本，微波烧结制备碳化硅技术的发展趋势是通过模块化设计与计算机控制相结合的方式实现批量性生产。