Metallurgie Silziumkarbid Siliciumcarbid 90

Die Struktur von Siliziumkarbid ist faszinierend. Die Grundeinheit seiner Kristallstruktur ist das Silizium-Kohlenstoff-Tetraeder, wo sich das Siliziumatom in der Mitte befindet und von Kohlenstoffatomen umgeben ist. Im Kristall macht Silizium etwa 70% und Carbon etwa 30% aus. Kovalente Bindungen sind der Hauptbindungstyp in SIC, der 88% der Gesamtanleihen ausmacht. Die starken kovalenten Bindungen und die SP3 -Hybridisierung, die während der Bindung von Kohlenstoff- und Siliziumatomen gebildet werden, führen zu einer sehr stabilen Struktur, die der von Diamant ähnelt. Verschiedene Stapelordnungen von Kohlenstoffschichten, entweder parallel oder anti-parallel, führen zur Bildung mehrerer Kristallformen von sic.

In Bezug auf die Synthese gibt es abgesehen von der zuvor erwähnten Kohlenstoffreduktion von Siliciumdioxid- und chemischen Dampfabscheidungsmethoden auch die direkte Synthese von Kohlenstoff und Silizium. Bei diesem Ansatz werden Silizium und Kohlenstoff unter bestimmten Bedingungen direkt zu SIC reagieren. Darüber hinaus wird bei der industriellen Produktion von SIC die Acheson -Methode häufig angewendet. Bei dieser Methode wird ein Widerstandsofen aus feuerfesten Ziegeln verwendet. Eine Mischung aus Kieselsand und Kokspulver ist um einen Kohlenstoffleiter angeordnet. Wenn ein elektrischer Strom durch den Leiter führt, tritt eine chemische Reaktion auf, die den Kohlenstoff in der Koks und des Siliziums im Sand kombiniert, um SIC- und Kohlenmonoxidgas zu bilden. Diese Methode hat jedoch einige Nachteile, wie z. B. Staub- und Abfallgase wie Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Wasserstoffsulfid, die Umweltverschmutzung verursachen. Um dies anzugehen, wurde die Esk -Methode entwickelt. Es verwendet eine Bottomplattenelektrode, und die während des Schmelzen erzeugten Abfallgases können über ein Gasansammlungsrohr gesammelt und zur Stromerzeugung verwendet werden, wodurch sowohl Abfallgasbehandlung als auch 20% der Energiewiederherstellung erreicht werden.

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