原料粒度对合成碳化硅的影响研究

作者：陆鹏飞; 金志浩^*; 崔彦斌; 许光文; 武荣成^*

来源：化工学报, 2021, 72(04): 2300-2308.

• 轮胎半焦
• 碳化硅
• 粒度分布
• 碳热还原
• 生成机理

以轮胎半焦为碳源,石英砂为硅源,在1520℃下通过碳热还原法制备了碳化硅。采用XRD、SEM和红外光谱仪等对不同原料粒度条件下制备的碳化硅进行了表征,探究了原料粒度对合成碳化硅物相、形貌、粒度和反应程度的影响规律。结果表明:原料粒度对碳化硅的合成反应进行程度及产物碳化硅的物相组成、形貌、粒度均有十分重要的影响。在一定粒度范围内,随着石英砂粒度的减小,碳化硅晶型变完整,且晶须逐渐减少,碳化硅的粒径分布没有明显变化;随着轮胎半焦粒度的增大,产物物相逐渐变为单一,碳化硅的粒径和晶须所占的比例逐渐减小。此外,通过对产物中C/Si比的测定和存在中间产物SiO的证实,推测出了碳化硅颗粒的生成机理为气-固(VS)反应,而碳化硅晶须的生成机理为气-气(VV)反应。

• 单位
  中国科学院过程工程研究所; 多相复杂系统国家重点实验室; 沈阳化工大学