TWI784239B - 以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含：將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末；將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；及將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料。

Description

以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法

本發明係關於一種以環保碳黑〔eco-carbon black〕結合矽源〔silicon sources〕製備碳化矽〔silicon carbide，SiC〕系統及其方法；特別是關於一種以環保碳黑結合矽源製備奈米級〔nano-scale〕碳化矽系統及其方法；更特別是關於一種以環保回收廢輪胎〔waste tire〕碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法。

習用碳化矽回收方法，如中華民國專利公告第TW-I629241號之〝回收廢料獲得碳化矽並用於冶煉的方法〞發明專利，其揭示一種回收廢料獲得碳化矽並用於冶煉的方法。該回收廢料獲得碳化矽並用於冶煉的方法包含：一回收加工步驟、一預處理步驟、一添加步驟、一煉製步驟及一鑄造步驟。

承上，前述第TW-I629241號之該回收加工步驟將一廢料進行回收，並將該廢料研磨為一含有碳化矽之料粉；該預處理步驟將一冶煉原料置入一冶煉設備，並加熱使該冶煉原料熔融；該添加步驟將該含有碳化矽之料粉摻入至該熔融原料中，並且進行調和該含有碳化矽之料粉及熔融原料。

承上，前述第TW-I629241號之該煉製步驟利用一氧化溫度加熱該含有碳化矽之料粉及熔融原料，使該 熔融原料產生一氣體元素及一雜質，以形成一已脫除氣體元素及雜質的熔融原料；該鑄造步驟將該已脫除氣體元素及雜質的熔融原料進行鑄造為一鋼胚。

另一習用碳化矽回收方法，如中華民國專利公告第TW-I614212號之〝從矽泥回收矽及碳化矽之方法〞發明專利，其揭示一種從矽泥回收矽及碳化矽與矽純化之方法。該從矽泥回收矽及碳化矽與矽純化之方法：首先，快速熔融數個矽粉末，以形成數個熔融矽液滴，且數個碳化矽粉末在該數個熔融矽液滴的表面上或內部。

承上，前述第TW-I614212號之該從矽泥回收矽及碳化矽與矽純化之方法：接著，控制一冷卻速率，以便將該數個熔融矽液滴凝固，以形成數個矽微粒，且將一碳化矽及一殘留雜質排向該矽微粒的表面；接著，利用一酸洗及過篩程序，以便將該數個矽微粒與該碳化矽及殘留雜質分離。

另一習用製備碳化矽方法，如中國專利公開第CN-108529630號之〝一種採用內熱法製備碳化矽的方法〞發明專利申請案，其揭示一種採用內熱法製備碳化矽的方法。該採用內熱法製備碳化矽的方法包含：對一晶體矽切割廢料進行預處理；將一碳源、一粘結劑、一水及一預處理後的晶體矽切割廢料進行混合，以獲得一混合物料，並將該混合物料壓製成型處理，以獲得一球團，再對該球團進行乾燥處理，以獲得一已乾燥球團。

承上，前述第CN-108529630號之該採用內熱法製備碳化矽的方法另包含：將該已乾燥球團置於一反應爐；利用該反應爐加熱及恆溫於一預定溫度，並進行保溫而獲得一碳化矽結晶塊；對該碳化矽結晶塊進行破碎處理，以獲得一α-碳化矽粉。

另一習用製備碳化矽方法，如中國專利公開第 CN-109721363號之〝一種通過添加碳化稻殼原位製備SiC/B₄C複合陶瓷粉的方法〞發明專利申請案，其揭示一種製備SiC/B₄C複合陶瓷粉的方法。該製備SiC/B₄C複合陶瓷粉的方法：首先，將一碳質還原劑及一碳化稻殼進行破碎處理，以形成一已破碎碳質還原劑粉料。

承上，前述第CN-109721363號之該製備SiC/B₄C複合陶瓷粉的方法：將該已破碎碳質還原劑粉料、一硼酸粉及一碳化稻殼粉以一預定配比進行配料處理，並將該已破碎碳質還原劑粉料、硼酸粉及碳化稻殼粉進行混料，並進一步壓製處理，以形成一球團，再將該球團進行烘乾處理。

承上，前述第CN-109721363號之該製備SiC/B₄C複合陶瓷粉的方法：將一生坯放入至一感應爐內進行高溫冶煉製備一碳化硼複合陶瓷粗粉；將該碳化硼複合陶瓷粗粉進行破碎，以獲得一精粉及一渣粉，並將該精粉及渣粉進行分級除雜；將該渣粉進行回收再利用，而將該精粉用於製造一碳化硼複合陶瓷燒結原料。

另一習用製備碳化矽方法，如中國專利公開第CN-102815700號之〝一種回收矽切削廢料製備納米碳化矽的方法〞發明專利申請案，其揭示一種回收矽切削廢料製備納米碳化矽的方法。該製備納米碳化矽的方法：首先，將一回收矽廢料進行粉碎，以獲得一回收矽廢料粉；將該回收矽廢料粉採用一清洗劑進行清洗處理，且該清洗劑水、鹽酸及過氧化氫混合水溶液、氫氟酸水溶液、氨水及乙醇水溶液。

承上，前述第CN-102815700號之該製備納米碳化矽的方法：將該回收矽廢料粉烘乾處理後，獲得一烘乾回收矽廢料粉；將該烘乾回收矽廢料粉置於一石墨坩堝中，並在一真空電爐或一氫氣保護電爐中以1600℃煅燒3 小時至5小時，即可獲得一納米碳化矽。該納米碳化矽之直徑約為20nm至50nm，其長度約為4μm至5μm，其長徑比高於20。

另一習用製備碳化矽方法，如中國專利公開第CN-109734098號之〝用晶體矽的金剛線切割廢料製備納米碳化矽的方法〞發明專利申請案，其揭示一種用晶體矽的金剛線切割廢料製備納米碳化矽的方法。該製備納米碳化矽的方法：首先，直接在一晶體矽金剛線切割廢料摻入一有機碳質還原劑；接著，在常壓條件下通過一碳熱還原，以獲得一納米碳化矽。

另一習用製備碳化矽材料，如中國專利公告第CN-106316447號之〝一種稻殼基多孔碳化矽陶瓷材料及其製備方法〞發明專利，其揭示一種稻殼基多孔碳化矽陶瓷材料及其製備方法。該稻殼基多孔碳化矽陶瓷材料主要由一稻殼及一混合料製成。

承上，前述第CN-106316447號之該稻殼為一農業廢料稻殼，而該混合料的質量為該稻殼的質量30%至70%。該混合料包含：矽粉1%至30%；碳源5%至40%；催化劑1%至15%；結合劑30%至75%。

另一習用矽廢料處理方法，如中華民國專利公告第TW-I421930號之〝矽晶圓切割廢料之處理方法〞發明專利，其揭示一種矽晶圓切割廢料之處理方法。該矽晶圓切割廢料之處理方法：首先，以固液分離法將一矽晶圓切割廢料分為一液態混合物及一固態混合物，再將該液態混合物進行蒸發及濃縮，以獲得一切割液。

承上，前述第TW-I421930號之該矽晶圓切割廢料之處理方法：接著，將一第一水性溶劑與該固態混合物進行混合，並利用一水力旋流器將該第一水性溶劑及固態混合物進行分離，並分為一含矽之混合物及一含碳化矽 之混合物；最後，經過一酸洗及/或鹼洗步驟處理，以獲得矽與碳化矽。

然而，前述中華民國專利公告第TW-I629241號及第TW-I614212號之碳化矽回收方法、中國專利公開第CN-108529630號、第CN-109721363號、第CN-102815700號、第CN-109734098號及中國專利公告第CN-106316447號之製備碳化矽方法及中華民國專利公告第TW-I421930號之矽廢料處理方法皆必然存在需要進一步改良，以進一步滿足提升技術的需求。

前述中華民國專利公告第TW-I629241號、第TW-I614212號、中國專利公開第CN-108529630號、第CN-109721363號、第CN-102815700號、第CN-109734098號及中國專利公告第CN-106316447號及中華民國專利公告第TW-I421930號專利及專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法，其將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料，並將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末，另將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末，再將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料，因此相對於習用製備碳化矽材料可大幅提升其資源回收再利用效率，並提升其碳化矽品質。

本發明之主要目的係提供一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法，其將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料，並將該已純化碳黑材 料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末，另將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末，再將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料，以達成提升其資源回收再利用效率及碳化矽品質之目的及功效。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含：

將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；

將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末；

將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；及

將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含：

將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；

將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；

將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末；及

將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料。

本發明較佳實施例之該碳黑粉末及矽源粉末採用一碳熱還原溫度，以便以碳熱還原法進行反應，且該碳熱還原溫度為1400℃至1700℃。

本發明較佳實施例之該碳黑材料選擇回收自 一廢輪胎材料或一電子廢棄物材料。

本發明較佳實施例之該矽源材料選擇回收自一廢稻穀材料、一廢玻璃材料或一低污染土材料。

本發明較佳實施例之該已純化碳黑材料及矽源材料在進行機械研磨處理時，選擇添加至少一研磨溶液，且該研磨溶液選自一乙醇溶液或一含乙醇之溶液。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統包含：

至少一純化單元，其用以將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；

至少一研磨單元，其用以將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末，另將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；及

至少一熱活化單元，其用以容置該碳黑粉末及矽源粉末；

其中將該碳黑粉末及矽源粉末於該熱活化單元內以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料。

本發明較佳實施例之該純化單元選自一酸純化裝置、一鹼純化裝置或一酸/鹼純化裝置。

本發明較佳實施例之該研磨單元選自一機械研磨裝置或一球磨機裝置。

本發明較佳實施例之該熱活化單元選自一高溫爐或一水平式管狀高溫爐。

本發明較佳實施例之該研磨單元及熱活化單元組合形成一機械及熱活化整合單元。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽材料包含：

一環保碳化矽材料，其包含：

至少一碳黑粉末，其由將一碳黑材料進行純化 處理，以獲得一已純化碳黑材料，並將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得該碳黑粉末；及

至少一矽源粉末，其由將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得該矽源粉末；

其中該碳黑粉末及矽源粉末之間調整形成一配置比例，並將該碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一碳化矽材料。

本發明較佳實施例之該碳黑粉末及矽源粉末之配置比例介於2：1至9：1。

為了達成上述目的，本發明另一較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽材料包含：

一環保奈米級碳化矽材料，其包含：

至少一奈米級碳黑粉末，其由將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料，並將該已純化碳黑材料進行奈米級機械研磨處理，以獲得該奈米級碳黑粉末；及

至少一奈米級矽源粉末，其由將一矽源材料進行奈米級機械研磨處理，以獲得該奈米級矽源粉末；

其中該奈米級碳黑粉末及奈米級矽源粉末之間調整形成一配置比例，並將該奈米級碳黑粉末及奈米級矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一奈米級碳化矽材料。

本發明較佳實施例之該奈米級碳黑粉末選自不同廠牌的廢輪胎。

本發明較佳實施例之該奈米級碳化矽材料具有一四面體結構。

1:碳黑材料

1a:已純化碳黑材料

10:碳黑粉末

10a:奈米級碳黑粉末

2:矽源材料

20:矽源粉末

20a:奈米級矽源粉末

3:碳化矽材料

3a:奈米級碳化矽材料

41:純化單元

42:研磨單元

43:熱活化單元

100:碳原子

101:矽原子

第1圖：本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備 碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之方塊示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統之示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法之流程示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之分子結構之示意圖。

第5圖：本發明另一較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法之流程示意圖。

第6圖：本發明另一較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之方塊示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法係可適用於各種環保碳黑相關技術領域，該相關技術領域係屬未脫離本發明之精神與技術領域範圍。本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法採用之碳黑材料及矽源材料可廣泛取自環保回收材料及其相關製備技術，但其並非用以限制本發明之範圍。

本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統及其方法製造碳化矽材料可適用於高溫渦輪機〔turbine〕、汽車引擎〔automobile engine〕、場發射顯示器裝置〔field emission display device〕、奈米感應器〔nanosensor〕、奈米級電子裝置〔nano-scale electronic device〕、發光裝置〔light emitting device〕、生物標籤〔bio-label〕或其它相關產品，但其並非用以限制本發明之 應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之方塊示意圖。請參照第1圖所示，本發明較佳實施例之環保碳化矽材料包含至少一碳黑材料〔carbon black material〕1及至少一矽源材料〔silicon material〕2，並將該碳黑材料1及矽源材料2以適當技術手段製成至少一碳化矽材料〔SiC material〕3。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該碳黑材料1可選擇回收自一廢輪胎材料、一電子廢棄物材料〔例如：廢棄光碟片〕或其相關取自廢棄物之碳黑材料，而該矽源材料2可選擇回收自一廢稻穀材料、一廢玻璃材料、一低污染土材料或其相關回收矽源材料。

第2圖揭示本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統之示意圖。請參照第2圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統包含至少一純化單元〔purification unit〕41、至少一研磨單元〔milling unit〕42及至少一熱活化單元〔thermal activation unit〕43。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該純化單元41可選擇組配至少一碳黑供應單元〔未繪示〕或具類似碳黑供應功能之裝置，且該純化單元41可選自一酸〔acid〕純化裝置、一鹼〔base〕純化裝置、一酸/鹼純化裝置或其任意組合之純化裝置。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該研磨單元42可選擇連結於該純化單元41，或該研磨單元42可選擇配至少一矽源供應單元〔未繪示〕或具類似矽源供應功能之裝置，且該研磨單元42可選自一機械研磨裝置、一球磨機裝置〔ball milling device〕或具類似機械研磨功能之裝 置。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該熱活化單元43可選擇連結於該研磨單元42，且該熱活化單元43可選自一高溫爐或一水平式管狀高溫爐〔horizontal tubular furnace〕。本發明另一較佳實施例之該研磨單元42及熱活化單元43可選擇組合形成一機械及熱活化整合單元。

第3圖揭示本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法之示意圖。請參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段將該碳黑材料1於該純化單元41進行純化〔例如：先酸純化再鹼純化或先鹼純化再酸純化〕處理，以獲得該已純化碳黑材料1a。

請再參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段將該已純化碳黑材料1a於該研磨單元42進行機械研磨〔mechanical milling〕處理一預定時間〔例如：約30分鐘〕而結粒分散，以獲得一碳黑粉末10。

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，該已純化碳黑材料1a在進行機械研磨處理時，可選擇添加至少一研磨溶液〔milling solvent〕，且該研磨溶液選自一乙醇〔alcohol〕溶液、一含乙醇之溶液或一可揮發溶液，但其並非用以限制本發明之範圍。

請再參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段將該矽源材料2於該研磨單元42進行機械研磨處理一預定時間〔例如：約30分鐘〕而結粒分散，以獲得一矽源粉末20。

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，該矽源材料20在進行機械研磨處理時，可選擇添加至少一研磨溶液，且該研磨溶液選自一乙醇溶液、一含乙醇之溶液或一可揮發溶液，但其並非用以限制本發明之範圍。

請再參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段將該碳黑粉末10及矽源粉末20於該熱活化單元43以碳熱還原法〔carbonthermal reduction process〕進行反應一預定時間〔例如：2小時至6小時或其它時間〕，以便形成該碳化矽材料3。

本發明較佳實施例採用碳熱還原法之各反應如下：

SiO_2(s)+3C_(s) → SiC_(s)+2CO_(g) (1)

SiO_2(s)+2C_(s) → Si_(s)+2CO_(g) (2)

SiO_2(s)+C_(s) → SiC_(s)+CO_(g) (3)

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法可選擇採用一適當加溫速率而形成一升溫模式進行碳熱還原法，或選擇採用一適當加溫速率而形成一恆溫模式進行碳熱還原法。

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例之該碳黑粉末10及矽源粉末20之選擇配置摩爾比例〔molar ratio〕介於2：1至9：1或其它比例範圍，例如：3：1產量可優於2：1，如同選擇配置SiO₂：C之比例範圍，但其並非用以限制本發明之範圍。

請再參照第1、2及3圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例之該碳黑粉末10及矽源粉末20採用一碳熱還原溫度，以便以碳熱還原法進行反應，且該碳熱還原溫度為1400℃至1700℃或其它適當溫度範圍，但其並 非用以限制本發明之範圍。

第4圖揭示本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之分子結構之示意圖。請參照第4圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之環保碳化矽材料之分子結構包含一個碳原子100及四個矽原子101，並具有一個碳原子100結合底部平面之三個矽原子101，且該碳原子100以單鍵結合另一個矽原子101，以便該碳化矽材料3具有一四面體結構〔tetrahedral structure〕。

第5圖揭示本發明另一較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法之示意圖。請參照第1、2及5圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段將該矽源材料2於該研磨單元42進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末20。

請再參照第1、2及5圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段將該碳黑材料1於該純化單元41進行純化處理，以獲得該已純化碳黑材料1a或一奈米級材料。

請再參照第1、2及5圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段將該已純化碳黑材料1a於該研磨單元42進行機械研磨處理，以獲得一碳黑粉末10或一奈米級材料。

請再參照第1、2及5圖所示，本發明較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段將該碳黑粉末10及矽源粉末20於該熱活化單元43以碳熱還原法進行反應一預定 時間〔例如：2小時至6小時或其它時間〕，以便形成該碳化矽材料3或一奈米級材料。

第6圖揭示本發明另一較佳實施例之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統所產生環保碳化矽材料之方塊示意圖。請參照第6圖所示，本發明另一較佳實施例之環保碳化矽材料包含至少一碳黑材料1及至少一矽源材料2，並將該碳黑材料1及矽源材料2進行機械研磨處理，以獲得一奈米級碳黑粉末10a及一奈米級矽源粉末20a，且將該奈米級碳黑粉末10a及奈米級矽源粉末20a以適當技術手段製成至少一奈米級碳化矽材料3a。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1:碳黑材料

1a:已純化碳黑材料

10:碳黑粉末

2:矽源材料

20:矽源粉末

3:碳化矽材料

Claims (10)

1. 一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其包含：一製備碳化矽系統包含至少一純化單元、至少一研磨單元及至少一熱活化單元，且該純化單元、研磨單元及熱活化單元組成該製備碳化矽系統；步驟1、於該製備碳化矽系統之純化單元將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；步驟2、於該製備碳化矽系統之研磨單元將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一已純化碳黑粉末；步驟3、於該製備碳化矽系統之研磨單元將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；及步驟4、於該製備碳化矽系統之熱活化單元將該已純化碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一已純化碳化矽材料。
2. 一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其包含：一製備碳化矽系統包含至少一純化單元、至少一研磨單元及至少一熱活化單元，且該純化單元、研磨單元及熱活化單元組成該製備碳化矽系統；步驟1、於該製備碳化矽系統之研磨單元將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；步驟2、於該製備碳化矽系統之純化單元將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；步驟3、於該製備碳化矽系統之研磨單元將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一已純化碳黑粉末；及步驟4、於該製備碳化矽系統之熱活化單元將該已純化碳黑粉末及矽源粉末以碳熱還原法進行反應，以便形成一已純化碳化矽材料。
3. 依申請專利範圍第1或2項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其中該已純化碳黑粉末及矽源粉末採用一碳熱還原溫度，以便以碳熱還原法進行反應，且該碳 熱還原溫度為1400℃至1700℃。
4. 依申請專利範圍第1或2項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其中該碳黑材料選擇回收自一廢輪胎材料或一電子廢棄物材料。
5. 依申請專利範圍第1或2項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其中該矽源材料選擇回收自一廢稻穀材料、一廢玻璃材料、一低污染土矽源材料或其任意組合。
6. 依申請專利範圍第1或2項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽方法，其中該已純化碳黑材料及矽源材料在進行機械研磨處理時，選擇添加至少一研磨溶液，且該研磨溶液選自一含乙醇之溶液。
7. 一種以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統，其包含：至少一純化單元，其用以將一碳黑材料進行純化處理，以獲得一已純化碳黑材料；至少一研磨單元，其用以將該已純化碳黑材料進行機械研磨處理，以獲得一已純化碳黑粉末，另將一矽源材料進行機械研磨處理，以獲得一矽源粉末；及至少一熱活化單元，其用以容置該已純化碳黑粉末及矽源粉末；其中該純化單元、研磨單元及熱活化單元組成一製備碳化矽系統；及其中將該已純化碳黑粉末及矽源粉末於該熱活化單元內以碳熱還原法進行反應，以便形成一已純化碳化矽材料。
8. 依申請專利範圍第7項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統，其中該純化單元選自一酸純化裝置、一鹼純化裝置或一酸純化及鹼純化裝置。
9. 依申請專利範圍第7項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統，其中該研磨單元選自一機械研磨裝置。
10. 依申請專利範圍第7項所述之以環保碳黑結合矽源製備碳化矽系統，其中該熱活化單元選自一高溫爐。

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