NO782569L - Fremstilling av silicium-karbid. - Google Patents

Fremstilling av silicium-karbid.

Info

Publication number
NO782569L
NO782569L NO782569A NO782569A NO782569L NO 782569 L NO782569 L NO 782569L NO 782569 A NO782569 A NO 782569A NO 782569 A NO782569 A NO 782569A NO 782569 L NO782569 L NO 782569L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
silicon carbide
production
carbon
temperature
per
Prior art date
Application number
NO782569A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Grieveson
Roger John Pomfret
John Taylor
Original Assignee
Nat Res Dev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Res Dev filed Critical Nat Res Dev
Publication of NO782569L publication Critical patent/NO782569L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90Carbides
    • C01B32/914Carbides of single elements
    • C01B32/956Silicon carbide
    • C01B32/963Preparation from compounds containing silicon
    • C01B32/97Preparation from SiO or SiO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Fremstilling av siliciumkarbid
Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av siliciumkarbid.
Konvensjonelt fremstilles siliciumkarbid ved å oppvarme en pulverisert blanding av høykvalitets-siliciumoksydsand og høy-kvalitets-karbon som antrasitt eller petroleumskoks. Temperaturer på 2000 - 2500°C må holdes en dag eller mer og utbyttet ligger langt under 100%. Man antar at gassformig silicium ved kontakt med en karbonpartikkel danner siliciumkarbid som således raskt omslutter partikkelen. Den videre overføring av denne partikkelen blir da avhengig av fastfase-diffusjonen gjennom -siliciunkarbidomslutningen hvilket medfører langsom omsetning og krever høye temperaturer.
Foreliggende oppfinnelse er' å fremstille siliciumkarbid ved
å oppvarme en blanding av siliciumoksyd med et karbonholdig materiale fra 1350°C til 1550?^ under et partialtrykk av karbonmonoksyd målt i atmosfærer.som ikke overskrider ti opp-høyet i eksponenten (8,6 - 15600/T) hvor T er temperaturen i grader Kelvin, og karbonmaterialet er slik at en prøve derav avgir (ved oksydasjon) minst 40 mg pr. cm 2pr., sek. karbon i overskudd karbondioksyd ved 1 atmosfæres trykk ved 1450°C.
Det således fremstilte siliciumkarbid foreligger i form av fine partikler i 3-fase som har en kubisk krystallstruktur.
Ved for lave temperaturer vil siliciumkarbid dannes temmelig
•langsomt eller i dårlig utbytte. Ved høye temperaturer vil siliciumkarbid dannes med rimelig utbytte og hastighet ved
rundt atmosfærisk trykk, men dyre ovnstyper er nødvendige.
Da dannelseshastigheten er funnet å øke med kvadratet av det resiproke omgivelsestrykk, er det ofte mer effektivt å satse i ! på lavtrykksuts tyr enn høytemperaturdvner. Derfor er et fore-!,
trukket temperaturområde med hensyn til slike faktorer som dagens tekniske muligheter, relative kostnader og rentefot, fra 1400°C til 1500°C og et særlig foretrukket område er fra 1420°C til 1480°C med et optimum rundt 1450°C hvor fullstendig reaksjon typisk kan kreve ca. 40 min. (sammenlignet med.10 mini ved 1500°C og noen. få timer for en ufullstendig reaksjon ved 1350°C)..
Det maksimale partialtrykk for karbonmonoksyd som kan brukes ifølge oppfinnelsen er som følger:
Over disse trykkene dannes siliciumkarbid ikke. Lavere trykk er sterkt foretrukne fordi virkningen deres på dannelseshastigheten idet optimumstrykket (så vel som temperaturen) er et kompromiss mellom de forskjellige tekniske faktorer og kostnader.
Det karbonholdige materialet kan f.eks. være kull (innbefatt-ende f.eks. lignitt) , risskall (som haren negativ pris i øye-blikket da man må betale for å få dem kastet) og kokosnøtt-tjærekull. Det karbonholdige materialet må ikke være noen av de følgende (f.eks.): petroleumskoks uten tilsetninger, kvali-tets-antrasitt og spektroskopisk rent grafitt uten tilsetninger, da reaktiviteten til disse er for lave. Elektrodegrafitt er et grensemateriale som i sin helhet foretrekkes unngått.
Det karbonholdige materialet må ha en reaktivitet på minst
40 mg pr. cm 2pr. sek. av ovenfor forklarte grunner, og reak-tiviteténe for kokosnøtt-tjærekull og spektroskopisk rent grafitt er henholdsvis 70 og 3 mg pr. cm 2pr. sek. på samme basis,
i Ved fremstillingen av siliciumkarbid ifølge foreliggende opp- |
I • !
finnelse antas det at karbonpartiklene under de spesifiserte betingelser oksyderes av karbondioksyd hvilket gir en karbonmonoksyd-atmosfære rundt hver partikkel, og denne atmosfæren rea-gerer med alt gassformig silicium før sistnevnte kan reagere med partikkelen, og på denne måten blir partikkelen ikke omhyllet av siliciumkarbid hvilket ville nedsette videre omsetning.
Siliciumkarbidet som fremstilles ifølge oppfinnelsen kan f.eks. brukes som et råmateriale i ildfaste materialer og slipemiddel-industri .
Oppfinnelsen skal nå beskrives ved et eksempel.
I
Sand (20 g) fra kavalitets-siliciumdioksyd-forekomster ved ! Lochaline (i Morvern, Scotland) ble håndblandet med 5 g Yorkshire-biter, et lavkvalitetslignitt, hvorfra mindre slag enn 75 mesh B.S. var fjernet.
Blandingen ble plassert innen 2 cm-diameter grafittbeholder med tettsluttende lokk som er utstyrt med et 0,5 mm hull hvor-igjennom lufttrykket i beholderen kan måles og varieres etter ønske. Trykket i beholderen ble senket til 60 torr, (0,0079 atmosfærer) og beholderen oppvarmet til 1450°C. Utviklede gasser ble pumpet vekk etter behov for å holde trykket på 60 torr som i et kort tidsrom for praktiske formål var likt med partialtrykket til karbonmonoksyd, den overveiende dannede gassen.
Oppvarmingen ble avbrutt etter 1 time. Fyllingen i beholderen inneholdt da kubisk (3-siliciumkarbid av god renhet i finpulver-isert form og inneholdt ikke noe siliciumoksyd (cristobalitt) ifølge røntgendiffraksjons-undersøkelser,'med andre ord var alt silicium omdannet.
En ytterligere identisk prøve av 10 g Yorkshire-biter hvis totale overflate var målt, ble plassert i en fluidisert beddovn.
En statisk beddovn kunne vært brukt så lenge prøven var løst pakket og utsatt for høye gasstrømningshastigheter som sikret nødvendig gassoverskudd for alle deler av prøven.
Ovnen ble evakuert og så oppvarmet til 1450°C og beddet ble fluidisert med overskudd rent karbondioksyd ved 1 atmosfære.
Yorkshire-bitene begynte å oksydere ifølge reaksjonen
C + C02~>2CO, og etter en bestemt tid ble oppvarming og gass stoppet. Vekttapet i Yorkshire-bitene var funnet å være 80 mg pr. cm pr. sek.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av siliciumkarbid karakterisert ved at en blanding av siliciumdioksyd oppvarmes med et karbonholdig materiale ved fra 1350°C til 1550°C under et partialtrykk av karbonmonoksyd målt i atmosfærer som ikke overstiger ti opphøyet i eksponenten (8,6 - 15600/T) hvor T er temperaturen i grader Kelvin idet det karbon holdige materialet er slik at en prøve derav avgir (ved oksydasjon) minst 40 mg pr. cm 2pr. sek. karbon i overskudd karbondioksyd ved 1 atmosfæres trykk ved 1450°C.
2. Fremgangsmåte ved fremstilling av siliciumkarbid ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvender en temperatur fra 1400°C til 1500°C.
3. Fremgangsmåte ved fremstilling av siliciumkarbid ifølge krav 2, karakterisert ved at man anvender en temperatur fra 1420°C til 1480°C.
4. Fremgangsmåte ved fremstilling av siliciumkarbid ifølge kravene 1 til 3 karakterisert ved at det karbonholdige materialet er kull, risskall eller kokosnøtt-tjærekull.
5. Siliciumkarbid karakterisert ved at det er fremstilt ifølge kravene 1 til 4.
NO782569A 1977-07-27 1978-07-26 Fremstilling av silicium-karbid. NO782569L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3158377 1977-07-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO782569L true NO782569L (no) 1979-01-30

Family

ID=10325295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO782569A NO782569L (no) 1977-07-27 1978-07-26 Fremstilling av silicium-karbid.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0000661A1 (no)
JP (1) JPS5425300A (no)
IT (1) IT1107474B (no)
NO (1) NO782569L (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283375A (en) * 1980-01-28 1981-08-11 Great Lakes Carbon Corporation Production of SiC whiskers
JPH0682286B2 (ja) * 1985-10-28 1994-10-19 株式会社神戸製鋼所 ロボツト制御装置
US5190737A (en) * 1989-01-11 1993-03-02 The Dow Chemical Company High yield manufacturing process for silicon carbide
US5340417A (en) * 1989-01-11 1994-08-23 The Dow Chemical Company Process for preparing silicon carbide by carbothermal reduction
DE4030954C2 (de) * 1990-09-29 1994-08-04 Danfoss As Verfahren zur Steuerung der Bewegung eines hydraulisch bewegbaren Arbeitsgeräts und Bahnsteuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2684091B1 (fr) * 1991-11-21 1994-02-25 Pechiney Recherche Procede de fabrication de carbures metalliques a grande surface specifique sous balayage de gaz inerte a pression atmospherique.
EP2470473B1 (en) * 2009-08-26 2017-12-20 LG Innotek Co., Ltd. Method for manufacturing silicon carbide pulverulent body
AT524549B1 (de) 2021-10-15 2022-07-15 Ebner Ind Ofenbau Industrieofenanlage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU138238A1 (ru) * 1960-01-29 1960-11-30 Е.А. Вуколов Способ получени карбида кремни
AT260170B (de) * 1964-10-14 1968-02-12 Du Pont Verfahren zur Herstellung von Siliziumkarbid
US3335049A (en) * 1965-03-10 1967-08-08 Corning Glass Works Manufacture of silica-sheathed silicon carbide fibers and the product thereof
BE670193A (no) * 1965-04-27 1966-03-28
DE2052507A1 (de) * 1970-10-26 1972-05-10 Sued Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle
US3754076A (en) * 1970-10-30 1973-08-21 Univ Utah Production of silicon carbide from rice hulls

Also Published As

Publication number Publication date
IT7850447A0 (it) 1978-07-24
JPS5425300A (en) 1979-02-26
EP0000661A1 (en) 1979-02-07
IT1107474B (it) 1985-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5869713A (ja) シリカ含有粉末材料からのシリコン製造方法
WO2010126927A1 (en) High purity silicon-containing products and method of manufacture
NO782569L (no) Fremstilling av silicium-karbid.
US3371996A (en) Diamond growth process
CA1250131A (en) Melt consolidation of silicon powder
US1179394A (en) METHOD AND MEANS FOR PRODUCING TITANIUM TETRACHLORID, (TiCl4.)
US2418148A (en) Method of producing crystalline iron by the hydrogen reduction of ferrous chloride
US2535659A (en) Amorphous silica and process for making same
NO150633B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av titantetraklorid ved klorering i et fluidisert sjikt
US2573057A (en) Process of preparing white finely divided amorphous silica
US2681848A (en) Preparation of titanium monoxide
US3607046A (en) Preparation of aluminum nitride
US2461018A (en) Production of titanium nitride
US2082134A (en) Production of calcium hydride
Kumar et al. Influence of carbonisation temperature on the gasification of Acacia wood chars by carbon dioxide
JPS6362449B2 (no)
US2681847A (en) Thermal preparation of titanium monoxide
US2273834A (en) Powdered titanium metal
US2936217A (en) Method for chlorinating titanium oxide material
US3073679A (en) Production of single crystal boron phosphide
US2295105A (en) Manufacture of magnesium metal
US2984577A (en) Process for the production of boron phosphide
JPS59227706A (ja) 炭化ケイ素微粉末の製造方法
US2401323A (en) Production of metal hydrides
US2763541A (en) Vacuum carbon reduction of tungstic oxide