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Comment le carbure de silicium est- il produit?
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Comment le carbure de silicium est-il produit ?

Préparation des matières premières

Étape Explication
Sélection des matières premières Les principales matières premières pour la production de carbure de silicium sont le sable de silice de haute qualité (SiO₂) et des matériaux contenant du carbone tels que le coke de pétrole ou l'anthracite. Le sable de silice doit avoir une teneur élevée en dioxyde de silicium, et le matériau contenant du carbone doit avoir une faible teneur en cendres.
Prétraitement Les matières premières sont généralement broyées et tamisées pour obtenir la granulométrie appropriée. Le matériau contenant du carbone peut également être calciné pour éliminer les substances volatiles et améliorer sa réactivité.

Réaction dans un four à arc électrique

Étape Explication
Mélange Le sable de silice et le matériau contenant du carbone préparés sont mélangés dans un rapport spécifique, généralement d'environ 1:0,75 en poids. Le mélange est ensuite chargé dans un four à arc électrique.
Chauffage Un courant électrique est passé à travers le mélange dans le four, générant des températures élevées (environ 2000 - 2500 °C). À cette température élevée, une réaction chimique se produit entre le sable de silice et le carbone : SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑. La réaction prend plusieurs heures pour se terminer.

Post-traitement

Étape Explication
Refroidissement et broyage Une fois la réaction terminée, le four est refroidi. Le bloc de carbure de silicium formé dans le four est ensuite retiré et broyé en particules plus petites.
Purification Le carbure de silicium broyé peut subir des processus de purification tels que la lixiviation acide pour éliminer les impuretés telles que le fer, l'aluminium et autres oxydes métalliques. Cela permet d'améliorer la pureté du produit en carbure de silicium.
Classification Enfin, les particules de carbure de silicium purifiées sont classées en fonction de leur granulométrie à l'aide de tamisage ou d'autres méthodes de classification afin d'obtenir différents grades de produits en carbure de silicium adaptés à diverses applications.
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