Carburo de silicio El (SiC) se caracteriza por su alta dureza, excelente resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la oxidación. Se utiliza ampliamente en metalurgia, aeroespacial, soportes de catalizadores, cerámica de ingeniería, abrasivos e ingeniería mecánica. Su extrema dureza juega un papel importante en la industria de la información electrónica, como en el corte de chips. El polvo de carburo de silicio de alta pureza, ultrafino, uniforme y sin aglomeraciones es el requisito previo clave para la fabricación de productos de SiC de alto rendimiento.
Los métodos de preparación de SiC se pueden clasificar en fase sólida, fase líquida, y fase gaseosa rutas, según los estados físicos y químicos de los materiales de partida.
Métodos de fase sólida
Método de reducción carbotérmica
El método de reducción carbotérmica produce esencialmente carburos o metales mediante la reducción de óxidos metálicos con carbono a altas temperaturas. Los primeros procesos simplemente mezclaban cuarzo con negro de humo, lo que resultaba en largos tiempos de reacción y temperaturas de reacción excesivamente altas.
Método de molienda mecánica
La molienda mecánica utiliza la fuerza mecánica para expandir los defectos internos en las partículas de polvo. Las fuerzas externas rompen los enlaces intermoleculares dentro del material, dividiéndolo para crear nuevas interfaces. Normalmente, la materia prima se somete a una molienda de alta energía, donde las partículas más grandes se fracturan en partículas más pequeñas con áreas de superficie específicas más altas después de un impacto. La combinación de fuerzas de impacto, extrusión, cizallamiento y molienda es un enfoque eficaz para producir micropolvo de carburo de silicio.
Síntesis auto-propagada de alta temperatura (SHS)
También conocida como síntesis por combustión, SHS utiliza el intenso calor exotérmico de las reacciones químicas entre los reactivos para lograr el auto-calentamiento y la auto-propagación, produciendo el material objetivo. Ofrece ventajas tales como ahorro de energía, alta eficiencia y bajo costo.
Métodos de fase líquida
Método de pirólisis de polímeros
Este método calienta polímeros como el polisilano, liberando esencialmente pequeños monómeros para formar una estructura Si–C. Hay dos rutas principales:
- El precursor se calienta, descomponiéndose para liberar monómeros, seguido de una reducción carbotérmica para producir polvo de carburo de silicio.
- El precursor se calienta para liberar monómeros, que primero forman la columna vertebral de Si–C y, finalmente, polvo de SiC. En este método, la síntesis del precursor es el paso crítico.
Método Sol-Gel
El proceso sol-gel es una vía importante para sintetizar materiales inorgánicos a bajas o ambientales temperaturas. Los compuestos de alta reactividad se utilizan como precursores, y las materias primas se mezclan de manera uniforme en la fase líquida. Una serie de reacciones químicas producen un sistema de sol estable. Después del envejecimiento, las partículas de gel se polimerizan gradualmente formando una estructura tridimensional. Luego, el gel se seca y deshidrata para formar materiales con subnanostructuras.
Método en fase gaseosa
Deposición de vapor químico (CVD)
En CVD, las sustancias gaseosas experimentan reacciones químicas y de transporte en un sustrato sólido, produciendo una capa de precipitado sólido.
Deposición por vapor inducida por plasma
El principio de la síntesis por vapor de plasma se basa en la ionización de las moléculas de gas bajo un campo eléctrico para formar plasma. La descarga de plasma se utiliza luego para activar el gas de reacción. Este proceso permite la deposición química en vapor.
Método de Deposición Química en Vapor por Láser
El método de deposición química en vapor inducida por láser se aplica ampliamente. Puede producir polvo de SiC de alta pureza.
También muestra un gran potencial en la síntesis de diversos elementos, compuestos inorgánicos y materiales compuestos.
Polvo épico
En la producción de micro polvo de carburo de silicio de alta pureza y ultrafino, el molido y la clasificación precisos son esenciales para lograr un tamaño de partícula uniforme y evitar la aglomeración. Epic Powder ofrece sistemas avanzados de molienda y clasificación, como molinos de chorro, molinos clasificadores de aire y soluciones de molienda mecánica, que permiten un refinamiento eficiente de las partículas y una calidad constante. Estas tecnologías ayudan a garantizar que los polvos de SiC cumplan con los estrictos requisitos de cerámicas de alto rendimiento, electrónica y aplicaciones de ingeniería avanzada.
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