SU302891A1 - METHOD FOR PRODUCING CARBORUND CRYSTALS - Google Patents

Description

IIII

Известен способ получени  кристаллов карборунда из паровой фазы путем Конденсации и рекристаллизации в объеме, ограниченном карборундом, при 2000-2600°С в инертной атмосфере, заключающийс  в том, что полость кристаллизации образуетс  тонкостенной втулкой с отверсти ми дл  выхода кристаллов . Этот процесс сложен, так как трудно получить тонкостенную графитовую втулку.The known method of obtaining carborundum crystals from the vapor phase by condensation and recrystallization in the volume limited by carborundum at 2000-2600 ° C in an inert atmosphere, which means that the crystallization cavity is formed by a thin-walled bushing with openings for the crystals to exit. This process is complicated, as it is difficult to obtain a thin-walled graphite sleeve.

С целью упрощени  процесса, предлагаетс  в качестве вещества, формирующего полость кристаллизации, использовать двуокись кремни . При этом дл  получени  нитевидных кристаллов процесс ведут в присутствии лантана .In order to simplify the process, it is proposed to use silicon dioxide as a substance that forms the cavity of crystallization. In this case, to obtain whiskers, the process is carried out in the presence of lanthanum.

Печь Ачесона сооружают в пространстве 3X3X10 м из смеси, состо щей из, %: кокс 40; песок 50; опилки 70; обычна  соль 3, между стенками из гофрированных листов железа, а в центре этого размещают электрический нагревательный элемент в форме стержн  из углерода диаметром 60 см.The Acheson furnace is constructed in the space of 3X3X10 m from a mixture consisting of,%: coke 40; sand 50; sawdust 70; salt 3 is common, between the walls of corrugated iron sheets, and in the center of this is placed an electrical heating element in the form of a carbon rod with a diameter of 60 cm.

Одновременно с подачей смеси формируют шесть имеющих форму торуса песочных сердечников с внутренним диаметром 65 см, внещним диаметром 75 см и пр моугольным поперечным сечением при ширине 100 см на рассто нии 40 см друг от друга, размеща  их концентрично относительно сердечника из углерода с помощью бумажных форм.At the same time as feeding the mixture, six torus-shaped sand cores with an inner diameter of 65 cm, an outer diameter of 75 cm and a rectangular cross-section with a width of 100 cm at a distance of 40 cm from each other are formed, placing them concentrically relative to the carbon core using paper forms .

Нагревание осуществл ют при помощи нагревательного элемента. Приблизительно при 1500°С в смеси начинаетс  реакци  Si02 + 3C-SiC-b2COHeating is carried out using a heating element. At approximately 1500 ° C, the reaction of Si02 + 3C-SiC-b2CO begins in the mixture.

Коаксиальные зоны силиконового карбида с внутренним диаметром 2 м фор.мируютс  в смеси вокруг нагревательного элемента в течение нескольких часов пр.и повыщении температуры до 1900°С. Поскольку смесь не превращаетс  в Карборунд в процессе нагревани , она служит в качестве теплоизол ции и может быть использована повторно в следующей операции.Coaxial silicone carbide zones with an internal diameter of 2 m are formed in the mixture around the heating element for several hours and the temperature rises to 1900 ° C. Since the mixture is not converted to Carborundum during the heating process, it serves as thermal insulation and can be reused in the next operation.

Опилки в исходной смеси вызывают образование пористой .массы карборунда так, что окись углерода, образующа с  во врем  реакции и служаща  в качестве защитного газа, может циркулировать сквозь эту массу и, в случае необходимости, может быть удалена, чтобы не допустить повыщени  давлени  газа до очень большой величины. В смесь добавл ют некоторое количество обычной соли дл  стимулировани  реакции и преобразовани  примесей в улетучивающиес  хлориды.Sawdust in the initial mixture causes the formation of porous mass of carborundum so that the carbon monoxide formed during the reaction and serving as a protective gas can circulate through this mass and, if necessary, can be removed to prevent the gas pressure from rising to very large size. Some regular salt is added to the mixture to stimulate the reaction and convert impurities to volatile chlorides.

Во врем  нагревани  бумал ные формы сгорают или обугливаютс . Уже начина  со 1500°С происходит заметное улетучивание песка сердечников таким образом, что окружающий карборунд начинает сцепл тьс  на ранней стадии цикла и не допускает запад ни  пустот, образованных благодар  полному улетучиванию песчаного сердечника.During heating, lumpy forms are burned or charred. Already starting from 1500 ° C, a noticeable volatilization of the core sand occurs in such a way that the surrounding carborundum begins to adhere at an early stage of the cycle and does not allow the west or voids formed due to the complete volatilization of the sand core.

В ходе дальнейшего нагревани  карборунда до температуры около 2500°С в области образовани  пустот песчаный сердечник улетучиваетс  полностью, а кристаллы карборунда в форме пластинок равномерно оседают на стенках полостей, обранценных в сторону сердечника из углерода. Производительность .полости в среднем составл ет четыре кристалла на один квадратный сантиметр площади. Толщина кристаллов доходит до нескольких миллиметров , а ,их площадь от 0,5 до 1 см.In the course of further heating of the carborundum to a temperature of about 2500 ° C in the region of the formation of voids, the sand core is completely volatilized, and the carborundum crystals in the form of plates uniformly settle on the walls of the cavities oranged towards the carbon core. The capacity of the cavity is on average four crystals per square centimeter. The thickness of the crystals reaches several millimeters, and, their area is from 0.5 to 1 cm.

Дл  получени  нитевидных кристаллов карборунда процесс ведут в присутствии лантана, а дл  получени  кристаллов высокой степени чистоты в качестве исходного материала используют чистый карборунд и в качестве вещества , формируюн1,его полость кристаллизации , используют чистую двуокись кремни .To obtain carborundum whisker crystals, the process is carried out in the presence of lanthanum, and to obtain high-purity crystals, pure carborundum is used as the starting material, and pure silicon dioxide is used as the substance forming the crystallization cavity.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Способ получени  кристаллов карборунда из паровой фазы путем конденсации и рекристаллизации в объеме, ограниченном карборундом , при 2000-2600°С в инертной атмосфере , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса, в качестве вещества, формирующего полость кристаллизации, используют двуокись кремни .1. Method of obtaining carborundum crystals from the vapor phase by condensation and recrystallization in the volume limited by carborundum at 2000-2600 ° C in an inert atmosphere, characterized in that, in order to simplify the process, silicon dioxide is used as the substance forming the crystallization cavity . 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью получени  нитевидных кристаллов, процесс ведут в присутствии лантана.2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to obtain whiskers, the process is carried out in the presence of lanthanum.