碳化硅冶炼工艺 毕业论文

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1、碳化硅冶炼工艺摘要：碳化硅的冶炼方法合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石英或石英砂与以C为主要成分的石油焦，低档次的碳化硅可用地灰分的无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。碳化硅有黑、绿两种。冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中SiO2含量尽可能高，杂质含量尽量低。生产黑碳化硅时，硅质原料中的SiO2可稍低些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高，灰分含量小于1.2%，挥发分小于12.0%，石油焦的粒度通常在2mm或1.5mm以下。木屑用于调整炉料的透气性能，通常的加入量为3%~5%（体积）。食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。硅质原料与石油焦在2000~2500℃

2、的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅：SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09KjCO通过炉料排出。加入食盐可与Fe、Al等杂质生成氯化物而挥发掉。木屑使物料形成多孔烧结体，便于CO气体排出。关键词：碳化硅冶炼方法原料石油焦调整SiliconcarbidewaytothefocalrawmaterialsABSTRACT：SiliconcarbideSyntheticmethodofcombiningSiliconcarbidetherawmaterials,mainlySiO2forthemainingredientquartzorsandsandquart

3、zincforthemainelementsoftheoilisburnt，Lower-endestablishmentsSiliconcarbideusegraypointsintheanthraciteforrawmaterials.AuxiliarymaterialsaschipsandTablesalt,Siliconcarbideblack,greentwo.SmeltinggreensiliconSiliconcarbidethatthequalityofthematerialSiO2contentascontentaslow,impurityBla

4、ckSiliconcarbideproduction,qualitymaterialsinthesiliconSiO2butalittlelowOilisburnttotherequirementsofthefixedcarboncontentascontent,graypointslessthan1.2%to12.0%inlessthanvolatileoilofgranularityusually2mmorsubtracting.thefollowing.Woodshavingsusedforadjustmentofthetrainingmaterial,u

5、suallytotheperformanceof3%~5%，onlyinvolume.TablesaltSmeltinggreenSiliconcarbideusingqualityrawmaterials.thesiliconwithoilburntin2000~2500℃resistancebythefireinresponsetogenerateSiliconcarbide：SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09KjComadebythefire.addTablesaltwithotherimpuritiesfe,thingsthatalhadge

6、neratedChlorideandvolatile.thematerialofaporousburnedTiesthebodyforcogasventing.Keywords：SiliconcarbideSmeltingwaytothefocaladjustmentofrawoilquality目录1前言12碳化硅的性质与生产原料32.1碳化硅的性质32.2碳化硅生产原料43工业硅合成工艺53.1碳化硅冶炼基本原理53.2.1艾奇逊法63.2.2ESK法74碳化硅的应用115结论12致谢13参考文献141前言工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。

7、在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现七十余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC[1]。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色

8、碳化硅两种，均为六方晶体