Влияние некоторых примесей в сырье на выход и качество SiC
Пары алюминия поступают в газовую фазу той зоны, где происходит перекристаллизация р — SiC → а — SiC и легируют, а — SiC (~~ 0,1% атомных алюминия), что способствует образованию только черного карбида кремния и исключает образование более ценного зеленого карбида кремния. Одновременно с этим избыток алюминия в виде паров металла и его субоксида (АЬО) транспортируется в более холодные зоны печи… Читать ещё >
Влияние некоторых примесей в сырье на выход и качество SiC (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
На процесс образования и кристаллизации карбида кремния, а также его выход и качество оказывают влияние примеси в шихте. Например, примесь оксид алюминия АЬОз в диапазоне температур 1700 чч- 2000 °C восстанавливается углеродом (ступенчато через АЮ, АЬО, А1404С, АЬОС) до карбида алюминия, который при температуре выше 2200 °C диссоциирует на углерод и алюминий.
Пары алюминия поступают в газовую фазу той зоны, где происходит перекристаллизация р — SiC -> а — SiC и легируют, а — SiC (~~ 0,1% атомных алюминия), что способствует образованию только черного карбида кремния и исключает образование более ценного зеленого карбида кремния. Одновременно с этим избыток алюминия в виде паров металла и его субоксида (АЬО) транспортируется в более холодные зоны печи (1600 ч- 1700 °С), г. е. в зоны сростков и силоксикона, где вероятны следующие реакции: 
В результате в зонах сростков и силоксикона накапливается оксид алюминия. Аналогичным образом в эти зоны переносится и оксид кальция.
Оксиды алюминия и кальция в зонах сростков и силоксикона образуют с кремнеземом легкоплавкие подвижные силикаты, которые обвалакивая частицы нефтяного кокса, затрудняют доступ силицирующего агента (SiO) к углероду, в результате чего тормозится процесс образования карбида кремния, что приводит к увеличению расхода электроэнергии.
Оксид железа (РегОз) в присутствии Si02 восстанавливается до металла при температуре 1200 °C. Восстановленный металл сопровождает образование и кристаллизацию карбида кремния в широком интервале температур (1500 ч- 2300 °С), концентрируясь в зоне аморфа (1800 ч- 2000 °С), находясь при этом в карбиде кремния в виде силицида (Fe,"Si").
При содержании железа в шихте до 2% отрицательного влияния на образование и кристаллизацию карбида кремния не обнаруживается.
Однако следует иметь в виду, что содержание железа в карбиде кремния, идущем на изготовление абразивного инструмента на керамической связке, не должно превышать 0,1 ч- 0,2%.