탄화규소 합성에 사용되는 원료인 탄화규소의 제련법은 주로 SiO2를 주성분으로 하는 맥석이다. 저등급 탄화규소는 저회분 무연탄을 원료로 사용할 수 있습니다. 보조원료는 톱밥과 소금이다. 실리콘 카바이드는 검정색과 녹색으로 제공됩니다.
녹색 탄화규소를 제련할 때, 규소 원료의 SiO2 함량은 가능한 한 높고 불순물 함량은 가능한 한 낮아야 합니다. 흑색 탄화규소를 생산할 때 규산질 원료의 SiO2 함량은 약간 낮을 수 있습니다. 석유 코크스의 요구 사항은 고정탄소 함량이 최대한 높고, 회분 함량이 1.2% 미만, 휘발분 함량이 12.0% 미만이어야 한다는 것입니다. 석유 코크스의 입자 크기는 일반적으로 2mm 또는 1.5mm 미만입니다. 충전재의 통기성을 조절하기 위해 우드칩을 사용하며, 일반적인 첨가량은 3%-5%(부피)입니다. 식염은 녹색 탄화규소를 제련할 때만 사용됩니다.
실리콘 원료와 석유코크스는 저항로에서 2000-2500도의 반응으로 탄화규소를 생성합니다: SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09Kj CO는 로 충전을 통해 배출됩니다. 소금을 첨가하면 Fe, Al 및 기타 불순물과 반응하여 염화물을 형성하고 휘발시킬 수 있습니다. 우드칩은 재료를 다공성 소결체로 만들어 CO 가스 배출을 촉진합니다.
탄화규소 형성의 특징은 액상을 통과하지 않는다는 것입니다. 과정은 다음과 같습니다: 약 1700도부터 시작하여 실리콘 원료는 모래에서 녹은 다음 증기(백색 연기)로 변합니다. 탄소질 재료에 SiO2 용융 및 증기 드릴링 기공이 탄소 입자에 침투하고 반응이 일어나 SiC가 생성됩니다. 온도가 1700~1900도까지 올라가면 b-SiC가 생성됩니다. 온도가 1900-2000도까지 더 올라가면 미세한 b-SiC가 a-SiC로 변하고 a-SiC 입자가 점차 성장하여 조밀해집니다. 용광로 온도는 약 2500도까지 상승하고 SiC는 실리콘 증기와 흑연으로 분해되기 시작합니다.
