O método de produção industrial de carbeto de silício sinterizado por reação consiste na extração de areia de quartzo de alta qualidade e coque de petróleo calcinado em um forno de aquecimento elétrico. Os blocos de carbeto de silício refinados são transformados em produtos com diversas granulometrias por meio de britagem, lavagem com ácido e álcali fortes, separação magnética e peneiramento ou separação por água.
O carboneto de silício possui dois tipos básicos comuns: carboneto de silício preto e carboneto de silício verde, ambos pertencentes à família α-SiC. ① O carboneto de silício preto contém cerca de 95% de SiC e sua ductilidade é maior que a do carboneto de silício verde. É amplamente utilizado na produção e processamento de matérias-primas com baixa resistência à tração, como vidro laminado, porcelana, pedra, refratários, ferro-gusa e metais preciosos. ② O carboneto de silício verde contém mais de 97% de SiC, possui boa capacidade de autoafiação e é amplamente utilizado na produção e processamento de ferramentas de metal duro, titânio e lentes ópticas, além de ser empregado no brunimento de camisas de cilindro e no polimento de ferramentas de aço rápido. Adicionalmente, existe o carboneto de silício em metros cúbicos, um cristal verde claro produzido por um novo processo, utilizado na fabricação de moldes adequados para o superacabamento de rolamentos, capaz de reduzir a rugosidade superficial de Ra32 ~ 0,16 μm para Ra0,04 ~ 0,02 μm.
Principais aplicações da sinterização reativa de carbeto de silício
(1) Como material resistente ao desgaste, pode ser usado como molde, como roda de areia, pedra de amolar, rebolo, ladrilho de areia, etc.
(2) Como agente desoxidante e material resistente à corrosão para a indústria metalúrgica. O carbeto de silício tem quatro principais aplicações: cerâmicas funcionais, materiais refratários de alta qualidade, materiais resistentes ao desgaste e matérias-primas para fundição. Nesta fase, o carbeto de silício em pó pode ser fornecido de diversas maneiras, não sendo um produto de alta tecnologia, e a aplicação do pó de carbeto de silício nanoestruturado, com seu elevado conteúdo científico e tecnológico, dificilmente produzirá efeitos de escala a curto prazo.
(3) monocristal de alta pureza, adequado para a produção de materiais semicondutores, a produção de fibras químicas de carbeto de silício.
Âmbito de aplicação: Para células fotovoltaicas de 3 a 12 pés, células fotovoltaicas, arseneto de potássio, ressonadores de quartzo e outros cortes de linha. Processamento de matéria-prima para projetos de engenharia da cadeia produtiva das indústrias de energia solar fotovoltaica, semicondutores e cristais piezoelétricos.
Sinterização reativa de carbeto de silício – razões de formação
A pressão e a temperatura extremamente elevadas produzidas no núcleo da Terra são expelidas do solo juntamente com a lava. Exemplos disso são encontrados na Tailândia, Austrália, Shandong (China), Estados Unidos e outros países. O jade de aço é produzido por metamorfismo de contato, como em Mianmar, Caxemira e Anhui (China). Os rubis, no mundo, são provenientes principalmente de depósitos aluviais. A produção de esmeraldas e gemas azuis ocorre por meio de uma reação de agregação e erosão, utilizando carboneto de silício, minério de silício natural puro, carbono, escória de madeira e sal industrial como matérias-primas básicas. O processo é realizado em um forno elétrico de aquecimento por reflexão. A adição de escória de madeira cria uma estrutura porosa em pequenos pedaços do material misturado, sob alta temperatura, o que facilita a reflexão e a remoção de grandes quantidades de vapor e voláteis, prevenindo acidentes com explosões. A produção de 1 tonelada de carboneto de silício pode gerar cerca de 1,4 tonelada de monóxido de carbono (CO). O sal industrial (NaCl) desempenha um papel importante na remoção de óxido de alumínio, compostos e outros resíduos do material.
Data da publicação: 19 de junho de 2023