프로세스에 대한 간략한 개요는 다음과 같습니다.
필수 재료:
실리카(SiO2)- 모래 또는 석영.
탄소(C)- 일반적으로 석유 코크스 또는 석탄 형태입니다.
장비:
고온 전기 오븐.
애치슨 프로세스의 단계:
배치 준비:
실리카와 탄소를 적절한 비율(일반적으로 중량 기준으로 약 1부 실리카에서 2.5부 탄소)로 혼합합니다.
스토브 충전:
혼합물을 오븐에 넣습니다. 오븐은 일반적으로 고온에 도달할 수 있는 대형 원통형 구조입니다.
열:
SiO2+3C→SiC+2CO
오븐의 전극에 강한 전류를 가하십시오. 오븐 내부 온도가 약 1 600 - 2 500도(2 912 - 4 532도 F)까지 올라갑니다.
이 온도에서는 탄소가 규소와 반응하여 탄화규소를 형성하고 부산물로 일산화탄소를 형성하는 화학 반응이 발생합니다.
냉각 및 수집:
반응이 완료된 후 퍼니스가 냉각됩니다. 결과는 탄화규소와 반응하지 않은 탄소의 혼합물입니다.
그런 다음 탄화규소는 물리적 방법을 사용하여 분리하고 원하는 순도와 입자 크기에 따라 추가로 처리하거나 정제할 수 있습니다.
대체 방법:
화학 기상 증착(CVD):실란(SiH₄)을 탄소원과 고온에서 반응시켜 탄화규소의 박막을 제조하는데 주로 사용되는 방법.
소결:실리콘과 탄소 분말을 금형에 넣고 가열하여 고체 탄화규소를 생산하는 공정입니다.
반응성 소결:이 방법은 고온, 고압에서 실리콘과 탄소 사이의 반응을 사용합니다.
신청:
탄화규소는 높은 열전도율과 열충격에 대한 저항성으로 인해 반도체 소자, 연마재, 내화물 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.