يجب أن تكون طريقة الإنتاج الصناعي لكربيد السيليكون المتلبد بالتفاعل ذات جودة عالية

تعتمد طريقة الإنتاج الصناعي لكربيد السيليكون المُلبّد بالتفاعل على استخلاص رمل الكوارتز عالي الجودة وفحم الكوك البترولي المُكلس في فرن تسخين كهربائي. تُحوّل كتل كربيد السيليكون المُكرّرة إلى منتجات ذات توزيعات أحجام جسيمات متنوعة عن طريق التكسير، والغسل بالأحماض والقلويات القوية، ومعدات الفصل المغناطيسي، والغربلة أو الفصل المائي.

يوجد نوعان أساسيان شائعان من كربيد السيليكون: كربيد السيليكون الأسود وكربيد السيليكون الأخضر، وكلاهما ينتمي إلى α-SiC. ① يحتوي كربيد السيليكون الأسود على حوالي 95% من كربيد السيليكون، ويتميز بليونة أعلى من كربيد السيليكون الأخضر، ويُستخدم في الغالب في إنتاج ومعالجة المواد الخام ذات مقاومة الشد المنخفضة، مثل الزجاج الرقائقي والخزف والحجر والمواد الحرارية والحديد الزهر والمعادن النفيسة. ② يحتوي كربيد السيليكون الأخضر على حوالي 97% أو أكثر من كربيد السيليكون، ويتميز بقدرة جيدة على الشحذ الذاتي، ويُستخدم في الغالب في إنتاج ومعالجة أدوات الكربيد ومعدن التيتانيوم والعدسات البصرية، كما يُستخدم أيضًا في صقل بطانات الأسطوانات وتلميع أدوات الفولاذ عالي السرعة. بالإضافة إلى ذلك، هناك أمتار مكعبة من كربيد السيليكون، وهو عبارة عن بلورة خضراء فاتحة مصنوعة بعملية جديدة، وتستخدم لإنتاج قالب مناسب للتشطيب الفائق للمحامل، والذي يمكن أن يجعل خشونة السطح من Ra32 ~ 0.16 ميكرومتر إلى Ra0.04 ~ 0.02 ميكرومتر.

الاستخدامات الرئيسية لتلبيد تفاعل كربيد السيليكون

(1) كمادة مقاومة للتآكل، يمكن استخدامها كقالب، مثل عجلة الرمل، وحجر الشحذ، وعجلة الطحن، وبلاط الرمل، وما إلى ذلك.

(2) يُستخدم كربيد السيليكون كعامل مزيل للأكسدة ومادة مقاومة للتآكل في الصناعات المعدنية. وتشمل استخداماته الرئيسية أربعة مجالات: السيراميك الوظيفي، والمواد الحرارية عالية الجودة، والمواد المقاومة للتآكل، والمواد الخام المستخدمة في عمليات الصهر. في هذه المرحلة، يمكن توفير كربيد السيليكون الخشن بطرق متعددة، وهو ليس منتجًا عالي التقنية، ومن غير المرجح أن يُحقق استخدام مسحوق كربيد السيليكون النانوي، ذي المحتوى العلمي والتكنولوجي العالي، وفورات الحجم على المدى القريب.

(3) بلورة أحادية عالية النقاء، مناسبة لإنتاج مواد أشباه الموصلات، وإنتاج ألياف كربيد السيليكون الكيميائية.

نطاق التطبيق: للخلايا الكهروضوئية التي يتراوح طولها بين 3 و12 قدمًا، والخلايا الكهروضوئية، وأرسينيد البوتاسيوم، ورنانات الكوارتز، وغيرها من عمليات قطع الخطوط. معالجة المواد الخام لمشاريع هندسة سلسلة صناعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وصناعة أشباه الموصلات، وصناعة البلورات الكهروإجهادية.

تلبيد كربيد السيليكون التفاعلي - أسباب التكوين

تُنتج الصخور البركانية في باطن الأرض تحت ضغط ودرجة حرارة عاليتين للغاية، وتُقذف من باطنها مع الحمم البركانية. ومن الأمثلة على ذلك تايلاند، وأستراليا، ومقاطعة شاندونغ الصينية، والولايات المتحدة، وغيرها من الدول. أما اليشم الفولاذي، فيُنتج عن طريق التحول الصخري. ومن الأمثلة على ذلك ميانمار، وكشمير، ومقاطعة آنهوي الصينية، وغيرها من المناطق. ويُستخرج الياقوت في العالم بشكل رئيسي من رواسب غرينية. ويتم إنتاجه من خلال تفاعل التجميع الناتج عن التعرية، حيث يُصنع الزمرد الأزرق من خام السيليكون الطبيعي النقي، والكربون، وخبث الخشب، والملح الصناعي كمواد خام أساسية، وذلك عن طريق تلبيد كربيد السيليكون. ويتم ذلك في فرن تسخين كهربائي. وتُضاف مادة خبث الخشب لتكوين بنية مسامية عند درجة حرارة عالية، مما يُسهل امتصاص كميات كبيرة من البخار والمواد المتطايرة، وبالتالي منع حوادث الانفجار. ونظرًا لأن إنتاج طن واحد من كربيد السيليكون قد يُنتج حوالي 1.4 طن من أول أكسيد الكربون (CO). يُعد دور الملح الصناعي (NaCl) مفيدًا في إزالة أكسيد الألومنيوم والمركبات والمخلفات الأخرى الموجودة في المادة.