सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), जिसे एमरी भी कहा जाता है।
1891 में, एचेसन, एक अमेरिकी, ने सिलिकॉन कार्बाइड की औद्योगिक निर्माण विधि का आविष्कार किया।
सिलिकॉन कार्बाइड को प्राकृतिक सिलिका, कार्बन, लकड़ी के चिप्स और औद्योगिक नमक के साथ प्रतिरोध भट्ठी में गर्मी की प्रतिक्रिया को बुनियादी सिंथेटिक कच्चे माल के रूप में जोड़कर संश्लेषित किया जाता है।
उच्च तापमान पर बल्क मिश्रण को छिद्रपूर्ण बनाने के लिए लकड़ी के चिप्स को जोड़ा जाता है, जिससे प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न होने वाली बड़ी मात्रा में गैसों और वाष्पशील पदार्थों को हटाने और विस्फोट से बचने के लिए, क्योंकि सिंथेटिक आईटी सिलिकॉन कार्बाइड कार्बन मोनोऑक्साइड के 1.4 टन का उत्पादन करेगा ( CO)।
औद्योगिक नमक (NaCl) का कार्य सामग्री में एल्यूमीनियम ऑक्साइड, लौह ऑक्साइड और अन्य अशुद्धियों को हटाने की सुविधा है।
(1) सिलिकॉन कार्बाइड का संश्लेषण और उपयोग
सिलिकॉन कार्बाइड का संश्लेषण एक विशेष प्रतिरोध भट्टी में किया जाता है, जो वास्तव में सिर्फ एक ग्रेफाइट प्रतिरोध हीटिंग तत्व है, जो स्तंभों में जमा ग्रेफाइट कणों या कार्बन कणों से बना है।
इस हीटिंग तत्व को बीच में रखा जाता है, और उपरोक्त कच्चे माल को समान रूप से 52% -54% सिलिका, 35% कोक, 11% चूरा और 1.5% ~ 4% औद्योगिक नमक के अनुपात में मिलाया जाता है। वे ग्रेफाइट हीटिंग तत्व के आसपास कसकर पैक किए जाते हैं।
जब बिजली से गरम किया जाता है, तो मिश्रण सिलिकॉन कार्बाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।
समीकरण इस प्रकार है:
SiO2 O 3 c - SiC write 2 सह लेखन
प्रतिक्रिया का प्रारंभिक तापमान लगभग 1400 ℃ है, और उत्पाद बहुत कम सब्सट्रेट क्रिस्टल के साथ कम तापमान -SIC है, जिसे 2100 ℃ तक स्थिर किया जा सकता है, और फिर धीरे-धीरे उच्च तापमान -SIC में परिवर्तित हो सकता है।
-SIC को महत्वपूर्ण अपघटन के बिना 2400 ℃ तक स्थिर किया जा सकता है, और उच्च बनाने की क्रिया विघटन 2600 ℃ से ऊपर प्राप्त किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सिलिकॉन वाष्प और अवशिष्ट ग्रेफाइट का वाष्पीकरण हो सकता है।
तो प्रतिक्रिया का अंतिम तापमान आमतौर पर 1900 ~ 2200 ℃ चुना जाता है।
प्रतिक्रिया संश्लेषण का उत्पाद थोक क्रिस्टलीय बहुलक है, जिसे विभिन्न कणों के आकार के साथ कणों या पाउडर में कुचल दिया जाना चाहिए, और इसमें मौजूद अशुद्धियों को हटा दिया जाना चाहिए।
उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड को प्राप्त करने के लिए, कभी-कभी वाष्प जमाव की विधि का उपयोग करना संभव होता है, अर्थात, जब सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड का वाष्प बेंजीन और हाइड्रोजन के साथ मिश्रित होता है, तो यह गर्म ग्रेफाइट रॉड से गुजरता है, गैस प्रतिक्रिया होती है, और उत्पन्न सिलिकॉन कार्बाइड को ग्रेफाइट सतह पर जमा किया जाता है।
समीकरण इस प्रकार है:
6 C6H6 sicl4 + 2 12 h2 - sic CL 24 HCL
शुद्ध सिलिकॉन कार्बाइड रंगहीन और पारदर्शी है, लेकिन सिलिकॉन कार्बाइड के औद्योगिक उत्पादन में मुक्त कार्बन, लोहा, सिलिकॉन और अन्य अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण, उत्पादों में पीले, काले, गहरे हरे, हल्के हरे और अन्य रंग हैं, सामान्य प्रकाश हरा और काला।
सिलिकॉन कार्बाइड का सापेक्ष आणविक भार 40.09 है, जिसमें सिलिकॉन 70.04% और कार्बन का 29.964 खाता है।
सही घनत्व 3.21।
पिघलने बिंदु (उच्च बनाने की क्रिया) 2600 ℃।
कम तापमान आकारिकी के साथ -आईसी घन संरचना थी।
उच्च तापमान -एसआईसी में एक हेक्सागोनल संरचना है।
और सिलिकॉन कार्बाइड की क्रिस्टल संरचना में परमाणुओं की अलग-अलग व्यवस्था के कारण, अन्य प्रकारों की एक श्रृंखला होती है, लगभग सौ से अधिक प्रकार, जिन्हें आमतौर पर होमलोक्लोथोनस कहा जाता है।
इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के अंतर के कारण, मुख्य सहसंयोजक बांड को छोड़कर क्रिस्टल संरचना में कुछ आयनिक बांड मौजूद हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड 9.2 की एक कठोरता कठोरता के साथ एक कठिन सामग्री है।
कम तापमान पर, सिलिकॉन कार्बाइड में अपेक्षाकृत स्थिर रासायनिक गुण, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है, और यह उबलते हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में नहीं होता है।
हालांकि, यह उच्च तापमान पर कुछ धातुओं, लवण और गैसों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। प्रतिक्रिया तालिका 10-4-16 में सूचीबद्ध है।
कम होने वाले वातावरण में सिलिकॉन कार्बाइड 2600 ℃ तक स्थिर रहता है, जबकि ऑक्सीकरण उच्च तापमान ऑक्सीकरण वातावरण में होता है:
SiC {{0}} CO2 2 o2 -> 2 SiO2
लेकिन इसकी एंटीऑक्सिडेंट क्षमता 1300 ~ 1500 ℃ की तुलना में 800 ~ 1140 ℃ के बीच है, इसका कारण यह है कि 800 ~ 1140 ℃ ऑक्साइड उत्पन्न ऑक्साइड फिल्म (SiO2) संरचना ढीली है, पूरी तरह से सब्सट्रेट की भूमिका की रक्षा नहीं, और ऊपर 1140 ℃, विशेष रूप से के बीच 1300 ~ 1500 ℃, ऑक्सीकरण, काफी, इस समय सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की सतह पर गीली घास के ऑक्साइड परत उत्पन्न करने के लिए, सिलिकॉन कार्बाइड में ऑक्सीजन के आगे संपर्क में बाधा, इसलिए एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को मजबूत करने के बजाय।
हालांकि, जब तापमान अधिक होता है, तो ऑक्सीकरण सुरक्षात्मक परत नष्ट हो जाती है, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड तीव्र ऑक्सीकरण और अपघटन विनाश के अधीन हो जाता है।
तालिका 1. कुछ पदार्थों के साथ एसआईसी की प्रतिक्रिया
अपने उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड का व्यापक रूप से एक महत्वपूर्ण औद्योगिक कच्चे माल के रूप में उपयोग किया गया है।
इसके मुख्य उपयोग के तीन पहलू हैं: अपघर्षक साधनों के निर्माण में प्रयुक्त;
विनिर्माण प्रतिरोध हीटिंग तत्वों के लिए उपयोग किया जाता है - सिलिकॉन कार्बन रॉड, सिलिकॉन कार्बन ट्यूब, आदि;
दुर्दम्य उत्पादों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
एक विशेष अपवर्तक के रूप में, इसका उपयोग लोहा और इस्पात गलाने वाली भट्टी, कपोला में किया जाता है, जैसे कि मुद्रांकन, संक्षारण, पहनने के लिए दुर्दम्य भागों;
अलौह धातु (जस्ता, एल्यूमीनियम, तांबा) में भट्ठी अस्तर गलाने, धातु परिवहन पाइपलाइन, फ़िल्टर, क्रूसिबल, आदि;
अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में, इसका उपयोग रॉकेट इंजन टेल नोजल और उच्च तापमान गैस टरबाइन ब्लेड के रूप में किया जा सकता है।
सिलिकेट उद्योग में, यह व्यापक रूप से शेड बोर्ड, मफल फर्नेस लाइनर और विभिन्न भट्ठों के लिए खंजर के रूप में उपयोग किया जाता है।
रासायनिक उद्योग में, तेल और गैस उत्पादन, तेल गैसीफायर, डिसल्फराइजेशन फर्नेस अस्तर, आदि के लिए उपयोग किया जाता है।
PUDA सिलिकॉन पैकिंग मशीन:
अच्छी गतिशीलता के आधार पर, PUDA सिलिकॉन के लिए मुफ्त प्रवाह पैकिंग मशीन का उपयोग करेगा।
गुरुत्वाकर्षण और उत्पाद द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होने वाली सामग्री साइलो से खिला इकाई के माध्यम से समान रूप से वजन प्रणाली में प्रवेश करेगी। फीडिंग यूनिट का वाल्व स्टार्टिंग पैकिंग मशीन के बाद खुलेगा, फिर सामग्री बैग में भरी जाएगी या हॉपर का वजन किया जाएगा। जब वजन पूर्व निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाता है, तो खिला इकाई वाल्व बंद हो जाएगा। ऑपरेटर भरे हुए बैग को दूर ले जाता है, या इसे बेल्ट कन्वेयर से सिलाई मशीन पर रख देता है। पैकिंग प्रक्रिया समाप्त हो गई है।
