Preparação da Matéria-Prima
| Etapa | Explicação |
|---|---|
| Seleção de Matérias-Primas | As principais matérias-primas para a produção de carbeto de silício são areia de sílica de alta qualidade (SiO₂) e materiais que contêm carbono, como coque de petróleo ou carvão antracito. A areia de sílica deve ter um alto teor de dióxido de silício, e o material que contém carbono deve ter um baixo teor de cinzas. |
| Pré-tratamento | As matérias-primas são geralmente trituradas e peneiradas para obter o tamanho de partícula apropriado. O material que contém carbono também pode ser calcinado para remover substâncias voláteis e melhorar sua reatividade. |
Reação em um Forno de Arco Elétrico
| Etapa | Explicação |
|---|---|
| Mistura | A areia de sílica e o material que contém carbono preparados são misturados em uma proporção específica, geralmente em torno de 1:0,75 em peso. A mistura é então carregada em um forno de arco elétrico. |
| Aquecimento | Uma corrente elétrica é passada pela mistura no forno, gerando altas temperaturas (cerca de 2000 - 2500 °C). A esta alta temperatura, ocorre uma reação química entre a areia de sílica e o carbono: SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑. A reação leva várias horas para ser concluída. |
Pós-tratamento
| Etapa | Explicação |
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| Resfriamento e Trituração | Após a conclusão da reação, o forno é resfriado. O bloco de carbeto de silício formado no forno é então removido e triturado em partículas menores. |
| Purificação | O carbeto de silício triturado pode passar por processos de purificação, como lixiviação ácida, para remover impurezas como ferro, alumínio e outros óxidos metálicos. Isso ajuda a melhorar a pureza do produto de carbeto de silício. |
| Classificação | Finalmente, as partículas de carbeto de silício purificadas são classificadas de acordo com seu tamanho de partícula usando peneiramento ou outros métodos de classificação para obter diferentes graus de produtos de carbeto de silício adequados para várias aplicações. |
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