सिलिकॉन कार्बाइड कैसे बनाये?

यहां प्रक्रिया का एक सरलीकृत अवलोकन दिया गया है:

आवश्यक सामग्री:

सिलिका (SiO2)- रेत या क्वार्टज़.

कार्बन (सी)- आमतौर पर पेट्रोलियम कोक या कोयले के रूप में।

उपकरण:

उच्च तापमान इलेक्ट्रिक ओवन।

एचेसन प्रक्रिया के चरण:

बैच की तैयारी:

सिलिका और कार्बन को उचित अनुपात में मिलाएं (आमतौर पर वजन के अनुसार लगभग 1 भाग सिलिका से 2.5 भाग कार्बन)।

स्टोव चार्ज करना:

मिश्रण को ओवन में रखें. ओवन आमतौर पर एक बड़ी बेलनाकार संरचना होती है जो उच्च तापमान तक पहुंचने में सक्षम होती है।

गर्मी:
SiO2+3C→SiC+2CO

ओवन में इलेक्ट्रोड पर तेज़ करंट लगाएं। ओवन के अंदर का तापमान लगभग 1 600 - 2 500 डिग्री (2 912 - 4 532 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक बढ़ जाता है।

इन तापमानों पर, एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जिसमें कार्बन सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिकॉन कार्बाइड बनाता है, और कार्बन मोनोऑक्साइड उपोत्पाद के रूप में बनता है:

शीतलन और संग्रह:

प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद भट्टी ठंडी हो जाती है। परिणाम सिलिकॉन कार्बाइड और अप्रयुक्त कार्बन का मिश्रण है।

फिर सिलिकॉन कार्बाइड को भौतिक तरीकों का उपयोग करके अलग किया जा सकता है और वांछित शुद्धता और कण आकार के आधार पर आगे संसाधित या परिष्कृत किया जा सकता है।

वैकल्पिक तरीके:

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी):उच्च तापमान पर कार्बन स्रोत के साथ सिलेन (SiH₄) की प्रतिक्रिया करके सिलिकॉन कार्बाइड की पतली फिल्में बनाने के लिए मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली एक विधि।

सिंटरिंग:सिलिकॉन और कार्बन के पाउडर को एक सांचे में दबाना और फिर उन्हें गर्म करके ठोस सिलिकॉन कार्बाइड बनाना।

प्रतिक्रियाशील सिंटरिंग:यह विधि उच्च तापमान और दबाव पर सिलिकॉन और कार्बन के बीच प्रतिक्रिया का उपयोग करती है।

अनुप्रयोग:

सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग अर्धचालक उपकरणों, अपघर्षक सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, और इसकी उच्च तापीय चालकता और थर्मल शॉक के प्रतिरोध के कारण एक दुर्दम्य सामग्री के रूप में किया जाता है।