[发明专利]原位合成高纯绿色6H－SiC

说明书

技术领域

本发明涉及绿色碳化硅(SiC)的生产，尤其是涉及一种可制备精密SiC陶瓷制品的原位合成高纯绿色SiC。

背景技术

绿色碳化硅作为普通磨料，广泛应用于金属机件、陶瓷、玻璃等材料的磨削加工，国内目前冶炼绿色碳化硅采用的是Acheson(艾其逊)方法，使用的主要原料是石油焦、石英砂，辅料为工业盐，以恒功率供电冶炼，生产1吨绿色碳化硅(SiC＞98.5％)，需要耗电8800-9000度，消耗原料3.3吨(1.5吨石油焦，1.8吨石英砂)，并产生1.7吨工业废气(主要为1.4吨CO，及具有刺激性的SO₂气体和烟尘)，绿色碳化硅一级品(SiC＞98.5％)的产出率仅为60％左右，同时传统绿色碳化硅冶炼使用的硅基材料要求SiO₂＞99.0％，甚至高达99.3％以上，而石英砂作为一种矿产资源，由于不停的开采，储量会越来越少；石油焦作为石油残渣焦化的产品，随着石油资源的日益枯竭，以及为获得高附加值的石油产品而不断进行的石油深加工，可获取的资源越来越少，其作为传统生产绿色碳化硅的原料，行业的未来发展已受到严重的制约，这将直接威胁着高品级绿色碳化硅的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产出率及品质都高出传统生产绿色SiC的原位合成高纯绿色6H-SiC。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的原位合成高纯绿色6H-SiC，它主要由无烟煤碳基材料0.62-0.65份、石英砂0.98-1.02份、碳化硅氧化硅复合材料0.20-0.25份以及辅料工业盐0.10-0.15份组成的反应原料和1.90-2.00份无烟煤、2.80-3.10份石英砂组成的保温原料冶炼而成。

所述反应原料中无烟煤碳基材料的粒度为10-30μ，灰份＜4％，固定碳＞88％；石英砂的粒度为50-80μ，SiO₂＞98.5％；碳化硅氧化硅复合材料的粒度为2-5μ，SiC＞90-95％，SiO₂3-5％；工业盐的NaCl＞97％；所述保温原料中无烟煤的粒度为10mm，灰份4-6％，石英砂的粒度小于1mm，SiO₂＞98％。

所述的冶炼方法为：将反应原料无烟煤碳基材料0.62-0.65份、石英砂0.98-1.02份、碳化硅氧化硅复合材料0.20-0.25份和辅料工业盐0.10-0.15份充分混合均匀；将保温原料无烟煤1.90-2.00份和石英砂2.80-3.10份混合均匀，使制得的保温料与反应料的比例为2.8-3.3∶1；将其分装入炉体的上、下、侧部后接通电源进行冶炼，通电23-28小时后断电自然冷却18-20小时，将冷却的结晶筒取出分层处理，即可得到高纯绿色6H-SiC结晶块。