[发明专利]一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法在审
申请号: | 201811099189.9 | 申请日: | 2018-09-20 |
公开(公告)号: | CN108892513A | 公开(公告)日: | 2018-11-27 |
发明(设计)人: | 马北越;张亚然;吴桦;任鑫明;苏畅;于敬雨;高陟;于景坤 | 申请(专利权)人: | 东北大学 |
主分类号: | C04B35/573 | 分类号: | C04B35/573;C04B35/626 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 宁佳 |
地址: | 110819 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 碳化硅粉体 硅基 石墨坩埚 感应炉 坩埚 制备 大尺寸石墨 天然石墨粉 熟料 混匀物料 固料 感应炉线圈 粉碎过筛 高温煅烧 平均粒径 生产效率 材料化 还原剂 接触处 锅盖 上端 配比 球磨 加热 覆盖 | ||
1.一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,按以下步骤进行:
步骤1:原料预处理
将硅基固料进行高温煅烧与粉碎过筛处理,制得硅基熟料;
步骤2:混料
按配比,硅基熟料∶还原剂=100∶(10~45),将二者混合,球磨得混匀物料;
步骤3:高温合成
(1)将小尺寸石墨坩埚置于大尺寸石墨坩埚内,并在两个坩埚接触处放满天然石墨粉;
(2)将混匀物料置于小尺寸石墨坩埚中,并在小石墨坩埚锅盖上端覆盖充足的天然石墨粉;
(3)将大尺寸石墨坩埚置于感应炉线圈内,加热制得利用感应炉制备碳化硅粉体;其中,所述的加热温度1300~1600℃,加热时间2~5min。
2.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤1中,所述的硅基固料为晶体硅切割废料、铁矿石尾矿、煤矸石、粉煤灰、粘土、蜡石、红柱石或硅线石中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤1中,煅烧与粉碎过筛处理用于去除工业硅基废渣中的杂质。
4.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤1中,所述的煅烧操作在煅烧炉中进行,煅烧温度为900℃,煅烧时间为5h,所述的煅烧炉为在无保护气氛下使用的箱式电阻丝炉、硅碳棒炉、硅钼棒炉和隧道窑中的一种。
5.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤1中,所述的粉碎过筛处理过程为:采用颚式破碎机粉碎处理,粉末经200目筛后,制得硅基熟料。
6.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤2中,所述的还原剂为炭黑、优质煤或活性炭中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤2中,所述的硅基熟料和还原剂一起球磨采用的设备为行星式球磨机,以200~400r·min-1转速单向运行5~8h。
8.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤3(2)中,所述的混匀物料添加量以不高于小石墨坩埚容积的1/3为准。
9.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤3(3)中,所述的感应线圈为铜线圈,保证大尺寸石墨坩埚置于铜线圈内,且使大尺寸石墨坩埚与铜线圈距离1~2cm。
10.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法,其特征在于,所述的步骤3(3)中,制得的碳化硅粉体平均粒径为0.5~1μm。
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