Способ получения карбида кремния

Способ получения карбида кремния

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения порошкообразного карбида кремния, применяемого в порошковой металлургии для изготовления жаропрочных и стойких к агрессивным средам керамических изделий и абразивных паст, и позволяет повысить однородность продукта по гранулометрическому составу. Смешивают кремнеземсодержащее сырье (кремнезем, кварцит, диатомит) с углеродом и магнием при следующих соотношениях компонентов, мас.%: кремнеземсодержащее сырье 45 - 55, углерод 9 - 11, магний 36 - 44. Смесь трамбуют до плотности 1,04 - 1,63 г/см³ и загружают в реактор самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, его герметизируют, заполняют аргоном и инициируют процесс горения при 1400 - 2200°С. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения карбида кремния, применяемого в порошковой металлургии для изготовления жаропрочных и стойких к агрессивным средам керамических изделий и абразивных паст. Целью изобретения является получение продукта в виде мелкодисперсного и однородного по гранулометрическому составу порошка. П р и м е р 1. Берут 4,98 кг порошка оксида кремния (49,8 мас.%), 4,03 кг порошка магния марки МПФ-1 (40,3 мас.%) и 0,99 кг сажи марки ПМ-15ТС (9,9 мас.%). Порошки загружают в барабан из нержавеющей стали и перемешивают в течение 3 ч. После этого приготовленную шихту загружают в бумажный пакет диаметром 150 мм. Шихту во время загрузки утрамбовывают до плотности 1,2 г/см³. Пакет с шихтой помещают в герметичный реактор самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, после чего реактор закрывают, продувают 2-3 раза инертным газом (аргоном) и воспламеняют шихту с помощью поджигающей спирали, подведенной к шихте. Температура горения - 2030^оС. После окончания процесса горения реактор и продукт охлаждают в течение 1 ч. Охлажденный продукт выгружают из реактора и обрабатывают в растворе соляной кислоты. Получают целевой продукт, представляющий собой порошок карбида кремния бледно-зеленоватого цвета, с размерами частиц 1-3 мкм, однородность продукта (выход указанной фракции) - 96%. Исследование по гранулометрическому составу проводят на счетчике CULTER TA 2, на котором определяют распределение частиц по размерам. Рентгенофазовый анализ полученных продуктов определяют на дифрактометре. Содержание связанного неметалла в целевом продукте определяют способом химического анализа. По химическому составу получаемые продукты близки к стехиометрическому. Результаты остальных опытов представлены в таблице. По прототипу получаемый продукт спекается и требуется дополнительная операция размола. Таким образом, предложенный способ позволяет получать мелкодисперсный продукт с высокой однородностью гранулометрического и фазового состава.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КРЕМНИЯ, включающий смешение мелкодисперсного кремнеземсодержащего сырья, углерода и магния, термообработку смеси в режиме горения, кислотную обработку, отличающийся тем, что, с целью получения продукта в виде мелкодисперсного однородного по гранулометрическому составу порошка, смешение осуществляют при следующих соотношениях компонентов, мас. %: Кремнеземсодержащее сырье 45 - 55 Углерод 9-11 Магний 36-44 затем смесь трамбуют до плотности 1,04 - 1,63 г/см³ и термообработку осуществляют при 1400 - 2200^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2