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
Links
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/97—Preparation 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.
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)
| 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 |
| US5340417A (en) * | 1989-01-11 | 1994-08-23 | The Dow Chemical Company | Process for preparing silicon carbide by carbothermal reduction |
| US5190737A (en) * | 1989-01-11 | 1993-03-02 | The Dow Chemical Company | High yield manufacturing process for silicon carbide |
| 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)
| 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 |
-
1978
- 1978-07-24 IT IT50447/78A patent/IT1107474B/it active
- 1978-07-24 JP JP9030778A patent/JPS5425300A/ja active Pending
- 1978-07-25 EP EP78300197A patent/EP0000661A1/en not_active Withdrawn
- 1978-07-26 NO NO782569A patent/NO782569L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5425300A (en) | 1979-02-26 |
| EP0000661A1 (en) | 1979-02-07 |
| IT1107474B (it) | 1985-11-25 |
| IT7850447A0 (it) | 1978-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8470279B2 (en) | High purity silicon-containing products and method of manufacture | |
| JPS5869713A (ja) | シリカ含有粉末材料からのシリコン製造方法 | |
| 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 | |
| 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 | |
| US2928721A (en) | Method for producing thorium tetrachloride | |
| 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 | |
| US2789047A (en) | Thermal production of sodium | |
| JPS6037053B2 (ja) | 炭化ケイ素の製造法 | |
| JPS59227706A (ja) | 炭化ケイ素微粉末の製造方法 | |
| US2401323A (en) | Production of metal hydrides |