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Come si produce il carburo di silicio?
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Come viene prodotto il carburo di silicio?

Preparazione delle materie prime

Passaggio Spiegazione
Selezione delle materie prime Le principali materie prime per la produzione di carburo di silicio sono sabbia silicea di alta qualità (SiO₂) e materiali contenenti carbonio come coke di petrolio o antracite. La sabbia silicea dovrebbe avere un alto contenuto di biossido di silicio e il materiale contenente carbonio dovrebbe avere un basso contenuto di ceneri.
Pretrattamento Le materie prime vengono solitamente frantumate e vagliate per ottenere la granulometria appropriata. Il materiale contenente carbonio può anche essere calcinato per rimuovere le sostanze volatili e migliorarne la reattività.

Reazione in un forno ad arco elettrico

Passaggio Spiegazione
Miscelazione La sabbia silicea e il materiale contenente carbonio preparati vengono miscelati in un rapporto specifico, di solito circa 1:0,75 in peso. La miscela viene quindi caricata in un forno ad arco elettrico.
Riscaldamento Una corrente elettrica viene fatta passare attraverso la miscela nel forno, generando alte temperature (circa 2000 - 2500 °C). A questa alta temperatura, si verifica una reazione chimica tra la sabbia silicea e il carbonio: SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑. La reazione richiede diverse ore per essere completata.

Post-trattamento

Passaggio Spiegazione
Raffreddamento e frantumazione Una volta completata la reazione, il forno viene raffreddato. Il blocco di carburo di silicio formato nel forno viene quindi rimosso e frantumato in particelle più piccole.
Purificazione Il carburo di silicio frantumato può essere sottoposto a processi di purificazione come la lisciviazione acida per rimuovere impurità come ferro, alluminio e altri ossidi metallici. Questo aiuta a migliorare la purezza del prodotto carburo di silicio.
Classificazione Infine, le particelle di carburo di silicio purificate vengono classificate in base alle loro dimensioni delle particelle utilizzando vagliatura o altri metodi di classificazione per ottenere diversi gradi di prodotti di carburo di silicio adatti a varie applicazioni.
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