आप सिलिकॉन कार्बाइड कैसे बनाते हैं?

यहां प्रक्रिया का सरलीकृत अवलोकन दिया गया है:

आवश्यक सामग्री:

सिलिका (SiO2)- रेत या क्वार्ट्ज.
कार्बन (सी)- आमतौर पर पेट्रोलियम कोक या कोयले के रूप में।

उपकरण:

उच्च तापमान वाली विद्युत भट्टी।

एचेसन प्रक्रिया के चरण:

चार्ज की तैयारी:
सिलिका और कार्बन को उचित अनुपात में मिलाएं (आमतौर पर वजन के अनुसार लगभग 1 भाग सिलिका से 2.5 भाग कार्बन)।
ओवन को चार्ज करना:
मिश्रण को भट्टी में रखें। भट्ठी आमतौर पर एक बड़ी बेलनाकार संरचना होती है जो उच्च तापमान तक पहुंचने में सक्षम होती है।
गरम करना:
SiO2+3C→SiC+2CO.
भट्ठी में इलेक्ट्रोड पर एक मजबूत धारा लागू करें। भट्टी के अंदर का तापमान लगभग 1,600 से 2,500 डिग्री (2,912 से 4,532 डिग्री F) तक बढ़ जाता है।
इन तापमानों पर, एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जिसमें कार्बन सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करके सिलिकॉन कार्बाइड बनाता है, जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड उपोत्पाद के रूप में होता है:
शीतलन और संग्रह:
प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद भट्टी को ठंडा किया जाता है। इससे सिलिकॉन कार्बाइड और अप्रतिक्रियाशील कार्बन का मिश्रण उत्पन्न होता 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 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, 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।