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1、碳化硅的生产工艺和投资估算碳化硅是人工合成的材料,其化学计量成分以克分子计:S 50%、 0%以质量计：Si0.04%、C29.96%，相对分子质量为.09。碳化硅有两种晶形：-碳化硅类似闪锌矿结构的等轴晶系；碳化硅则为晶体排列致密的六方晶系。-碳化硅约在100转变为-碳化硅。碳化硅的物理性能:真密度型3.22g/m3、型3.21g/cm3，莫氏硬度9.2，线膨胀系数为(4.5.0）10-6 /，热导率（20)1.76W/（mK),电阻率(50)50c,000 2c,辐射能力0.50.98。碳化硅的合成方法(一)用二氧化硅和碳(煤）合成碳化硅工业上合成碳化硅多以石英砂、石油焦（无烟煤）为主要原
2、料,在电炉内温度在2250下,通过下列反应式合成:SiO2+3SiC2CO -6.k(.20kcal)1. 原料性能及要求各种原料的性能:石英砂,O299%,无烟煤的挥发分80%,O210%,固定碳%，杂质4.3%。焙烧料的要求：未反应的物料层必须配人一定的焦炭、木屑、食盐后做焙烧料。加入量（以00计)焦炭050，木屑3050L,食盐3%4%。保温料的要求：新开炉需要配保温料。焦炭与石英之比为6。如用乏料代特应符合如下要求:SC5%，Si2+Si35%，20,其他3.%。加入食盐的目的是为了排除原料的铁、铝等杂质,加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。(2)生产操作:采用混料机混料，控制水分为2%
3、3%，混合后料容重为1.6g/cm3。装料顺序是在炉底先铺上一层未反应料,然后添加新配料到一定高度（约炉芯到炉底的二分之一)，在其上面铺一层非晶形料，然后继续加配料至炉芯水平。炉芯放在配料制成的底盘上，中间略凸起以适应在炉役过程中出现的塌陷。炉芯上部铺放混好的配料,同时也放非晶质料或生产未反应料,炉子装好后形成中间高、两边低(与炉墙平)。炉子装好后即可通电合成，以电流电压强度来控制反应过程。当炉温升到1500时,开始生成SiC,从2100开始转化成-SiC，2400全部转化成-SC。合成时间为2636,冷却24h后可以浇水冷却,出炉后分层、分级拣选。破碎后用硫酸酸洗,除掉合成料中的铁、铝、钙、
4、镁等杂质。工业用碳化硅的合成工艺流程，如图1所示。图1合成碳化硅流程图 (四)合成碳化硅的理化性能1.合成碳化硅的化学成分(一）合成碳化硅的国家标准(GB 248098）见表5。表3 碳化硅的国家标准（B/ 80981）粒度范围化学成分/%Si（不少于）游离碳（不多于）F3(不多于）黑碳化硅12号至8号9802.60100号至180号9.00.300.8020号至80号9.000.010绿碳化硅号至0号9.00.20.2010号至80号98500.25.5240号至280号97.500.25070W63至W20号9703.7W14至0号5500.30.7W7至W5号94.00.007(2)密度
5、：以46号粒度为代表号绿碳化硅不小于318g/cm;黑碳化硅不小于3.2g/cm3。(3）粒度组成：应符合B/T 2477198磨料粒度及其组成的规定；()铁合金粒允许含量为零；(5)磁性物允许含量:不大于2。2相组成工业碳化硅的相组成是以-Si型为主，含有一定量的iC。其总量为2%9.5%,其中还有少量的-SC 和-Si型。.物理性能(1)真密度在123.22 g/cm3,莫氏硬度为.2一95,开始分解温度为205。(2)碳化硅试样的线膨胀系数和电阻率见表6，表7。表各种温度iC的线膨胀系数加热温度/0021000002400线膨胀系数-10.41-0.6610-6.88-61.1310-61.3910-6表5各种温度Si的电阻率加热温度/0220160电阻率cm5140212（3)碳化硅试样的热导率在500时，4./(K)，在85时入二41.4W(m）。(4)碳化硅在140与氧气开始反应。在901300开始氧化、分离出SiO2，或产生气体。(四)制备碳化硅的投资预算总投资约115012000万元，建成年产11万吨左右的碳化硅生产基地。（主要设备:变压器，整流柜,高低压柜，碳化硅冶炼电炉等）如果投资1400万元，可建成年产12.万吨左右的碳化硅生产基地。
