Siliziumkarbid (SiC), auch bekannt als Karborund, ist eine Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff mit der chemischen Formel SiC. Es ist für seine Härte und hervorragende Wärmeleitfähigkeit bekannt, Dies macht es für verschiedene industrielle Anwendungen äußerst wünschenswert. Ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Siliziumkarbid ist Quarzstaub. Dieser Blog-Beitrag befasst sich mit den Details, was Silica-Rauch ist, wie es zum Herstellungsprozess von Siliziumkarbid beiträgt, und die daraus resultierenden Vorteile.

Silica-Rauch verstehen

Silica-Rauch, auch Mikrosilica genannt, ist ein Nebenprodukt bei der Herstellung von Siliziummetall oder Ferrosiliziumlegierungen. Da Siliziummetall und -legierungen in Elektroöfen hergestellt werden, Das geschmolzene Metall reagiert mit Sauerstoff unter Bildung von Siliziumdioxidgas. Wenn dieses Gas abkühlt, es kondensiert und bildet extrem feine Partikel oder Dämpfe – daher, der Name Silikatrauch.

Eigenschaften von Silica Fume

1. Partikelgröße: Silica-Rauchpartikel sind unglaublich fein, mit über 95% der Partikel kleiner als 1 Mikrometer im Durchmesser. Diese geringe Größe verleiht Silikatrauch seine einzigartigen Eigenschaften.
2. Hoher Siliziumdioxidgehalt: Silikatrauch besteht typischerweise aus mindestens 85% Siliciumdioxid (SiO2). Dieser hohe Gehalt macht es zu einem hervorragenden Rohstoff für die Siliziumkarbidproduktion.
3. Puzzolanische Aktivität: Silikatrauch weist ein hohes Maß an puzzolanischer Aktivität auf, Das heißt, es kann bei normalen Temperaturen mit Calciumhydroxid reagieren und Verbindungen mit zementartigen Eigenschaften bilden.

Die Rolle von Silica-Rauch bei der Siliciumcarbid-Produktion

Quarzstaub spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Siliziumkarbid, fungiert dabei als Rohstoff. Bei der Herstellung von Siliziumkarbid werden im Allgemeinen Quarzsand und Kohlenstoff in einem elektrischen Widerstandsofen erhitzt. Hier, Quarzstaub kann als direkter Ersatz für Quarzsand verwendet werden.

Fertigungsprozess

Der Prozess der Herstellung von Siliziumkarbid mithilfe von Quarzstaub kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

1. Mischen: Quarzstaub wird mit Kohlenstoff vermischt, typischerweise in Form von Petrolkoks.
2. Heizung: Diese Mischung wird dann in einem elektrischen Widerstandsofen auf Temperaturen über 100 °C erhitzt 2,000 Grad Celsius.
3. Bildung von Siliziumkarbid: Durch die starke Hitze reagieren das Silizium im Quarzstaub und der Kohlenstoff, Bildung von Siliziumkarbid.
4. Kühlen und Zerkleinern: Nachdem die Reaktion abgeschlossen ist, Das Produkt lässt man abkühlen, bevor es auf die gewünschte Größe zerkleinert wird.

Vorteile der Verwendung von Silica-Rauch bei der Siliciumcarbid-Produktion

Effizienz und Produktqualität

Aufgrund seiner extrem feinen Partikel und des hohen Siliziumdioxidgehalts, Quarzstaub kann zu einer Effizienzsteigerung bei der Siliziumkarbidproduktion führen. Seine geringe Partikelgröße ermöglicht eine schnellere und vollständigere Reaktion mit Kohlenstoff, Dies führt zu hochwertigem Siliziumkarbid.

Umweltbelastung

Quarzstaub ist ein Nebenprodukt der Silizium- und Ferrosiliciumindustrie. Durch die Suche nach einer Verwendung für dieses Nebenprodukt bei der Herstellung von Siliziumkarbid, Industrien können Abfall reduzieren und ihre Auswirkungen auf die Umwelt verringern.

Abschluss

Abschließend, Quarzstaub ist ein wesentlicher Rohstoff bei der Herstellung von Siliziumkarbid, bietet sowohl Produktionseffizienz als auch Umweltvorteile. Da die Nachfrage nach Siliziumkarbid aufgrund seiner wünschenswerten Eigenschaften weiter wächst, Auch die Bedeutung des Verständnisses und der Optimierung des Einsatzes von Quarzstaub bei seiner Herstellung wird weiter zunehmen.