Углерод, его соединения: ..кремния или бора – C01B 31/36

Изобретение относится к производству поликристаллического карбида кремния. Способ получения поликристаллического карбида кремния включает металлотермическое восстановление натрием смеси тетрахлоридов кремния и углерода, взятой в мольном соотношении 1:1. Смесь хлоридов кремния и углерода подают в реактор охлажденной до (-5)-(-20)°С. Удаление избыточного натрия и образующегося хлорида натрия осуществляют выщелачиванием слабокислым раствором НСl при рН=5÷6,5. Изобретение обеспечивает увеличение дисперсности и гомогенности порошка поликристаллического карбида кремния, а также повышение содержания связанного углерода. 5 пр., 2 табл.

Изобретение относится к компонентам высокотемпературных систем сгорания с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Предложены варианты компонента системы сгорания, содержащего композиционный материал и металлическую основу, где композиционный материал содержит карбид кремния и силицид тугоплавкого металла, содержащий фазу, выбранную из Rm₅Si₃, Rm ₅Si₃C, RmSi₂ и их сочетаний (Rm означает тугоплавкий металл, выбранный из молибдена, вольфрама и их сочетания). Предложен также способ предотвращения накопления шлака, золы и угля на поверхности, включающий размещение на этой поверхности наружного слоя из указанного композиционного материала. Технический результат - предложенные компоненты системы сгорания в высокой степени устойчивы к химическому воздействию со стороны шлака, термоударам и усталостному разрушению, кислотной коррозии и воздействию восстановительных сред. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение может быть использовано в изготовлении полупроводниковых материалов. Способ получения монолитных кристаллов карбида кремния включает i) помещение смеси, содержащей крошку поликристаллического кремния и порошок углерода, на дно цилиндрической реакционной камеры, имеющей крышку; ii) герметизацию цилиндрической реакционной камеры; iii) помещение цилиндрической реакционной камеры в вакуумную печь; iv) откачивание из печи воздуха; v) заполнение печи смесью газов, которые по существу являются инертными газами, до приблизительно атмосферного давления; vi) нагревание цилиндрической реакционной камеры в печи до температуры от 1975 до 2500°С; vii) снижение давления в цилиндрической реакционной камере до менее 50 Торр, но не менее 0,05 Торр; и viii) осуществление сублимации и конденсации паров на внутренней части крышки цилиндрической реакционной камеры. Изобретение позволяет получить большие кристаллы карбида кремния, создать воспроизводимый способ выращивания кристаллов с высокой степенью чистоты. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к технологии получения нанопорошка карбида кремния. Может применяться для изготовления абразивных и режущих материалов, конструкционной керамики и кристаллов для микроэлектроники, катализаторов и защитных покрытий. Исходную смесь порошков кремния и углерода при молярном отношении реагентов, равном 1, подвергают высокоэнергетическому смешиванию в высокоскоростной планетарно-шаровой мельнице в течение 10-15 минут в атмосфере инертного газа при давлении 1-5 атм. Отношение массы шаров к массе исходной смеси в высокоскоростной планетарно-шаровой мельнице составляет (40-5):1, диаметр шаров равен 2-8 мм, частота вращения барабанов мельницы равна 1800-2500 об/мин. Полученную в мельнице смесь композиционных наночастиц кремния и углерода помещают в среду инертного газа при давлении 5-20 атм и температуре 300 К и инициируют реакцию получения нанопорошка карбида кремния в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Обеспечивается получение порошка высокой фазовой чистоты. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и нанотехнологии. Нанопленку или нанонить получают осаждением на основу - фторопластовое волокно или пленку, слоя бора или кремния нанотолщины, который затем подвергают обработке в угарном газе в присутствии угля или сажи при температуре 1400-1500°C. На образовавшийся слой карбида бора или карбида кремния осаждают, соответственно, слой кремния или бора. Образовавшуюся композицию выдерживают в вакууме или в атмосфере инертного газа при температуре 1400-1500°С, а затем при этой же температуре в угарном газе в присутствии угля или сажи. В качестве основы может быть использовано корундовое волокно или пленка. Полученная нанопленка или нанонить является высокопрочной. 5 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при изготовлении носителей катализаторов, фильтров, материалов для электроники. В качестве исходных материалов используют порошки кремния и алмаза детонационного синтеза, которые смешивают в массовом соотношении кремний : алмаз от 2:1 до 2,4:1. Затем из смеси порошков формуют заготовку требуемого изделия и осуществляют ее термообработку при температуре 1200-1500°С в вакууме или инертной среде. Изобретение позволяет получать наноструктурный карбид кремния в виде изделий, обладающих высокой пористостью - 55-65 об.% и одновременно - достаточной прочностью, при этом размер кристаллических областей находится в интервале 10-50 нм.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ -КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Шунгит III-й разновидности, порошкообразное фенольное связующее и смазку смешивают. Полученную шихту вальцуют. Вальцованную массу измельчают, просеивают. Изготавливают заготовки методом компрессионного прессования. Заготовки загружают в вакуумную печь и нагревают до температуры 1900-2100 К со скоростью 200-300 К/ч при давлении в печи 0,3-1,1 кПа, выдерживают 1-2 ч при максимальной температуре и охлаждают при указанном давлении. Получают -карбид кремния. Изобретение позволяет повысить выход готового продукта и получить -карбид кремния стехиометрического состава непосредственно в виде пористых изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к использованию в качестве энергоносителей исходных материалов, содержащих диоксид кремния. Изобретение касается способа и устройства выработки энергии и включает в себя следующие операции: введение исходного материала в зону реакции, причем исходный материал содержит один или несколько следующих компонентов: песок, боксит, содержащий диоксид кремния, кварц, гнейс, слюда, гранит, сланец; использование источника первичной энергии, чтобы начать реакцию, в которой исходный материал нагревается и из исходного материала выделяется кремний; использование кремния в первой частичной реакции, которая протекает экзотермически и позволяет выделять теплоту; использование указанной теплоты как вторичной энергии для замещения источника первичной энергии при нагревании исходного материала и/или для подачи по меньшей мере в одну дополнительную частичную реакцию или в несколько частичных реакций, которые требуют ввода энергии, по окончании которых получают продукт, содержащий кремний, в частности карбид кремния, нитрид кремния. Технический результат - получение кремниевых продуктов, которые могут быть использованы как энергоносители. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к производству неметаллических тугоплавких соединений. Стакан с магнием загружают в герметичный реактор. Реактор для поддержания температуры процесса 800-900°C помещают в шахтную печь. Смесь тетрахлоридов кремния и углерода при мольном отношении 1:1 охлаждают до температуры (-5)-(-20)°C и термостатируют при постоянном перемешивании. Подают охлажденную смесь хлоридов кремния и углерода в разогретый реактор. Производят выдержку и охлаждение реактора. Удаление избыточного магния и образующихся хлоридов магния осуществляют вакуумной сепарацией при температуре 960-980°C. Полученный карбид кремния измельчают и анализируют. Изобретение позволяет получить однородный по составу поликристаллический карбид кремния с высоким содержанием связанного углерода. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к выращиванию и обработке монокристаллов синтетического карбида кремния - муассанита, который может быть использован для электронной промышленности, ювелирного производства, а также в качестве стекла или корпуса для часов. Способ включает одновременное выращивание множества заготовок кристаллов муассанита в сотовой форме формирующего графита, их разделение на отдельные кристаллы, огранку, шлифовку и полировку. Перед огранкой, шлифовкой и полировкой проводят операцию по наклейке заготовок на оправку, а затем по переклейке заготовок на их обратную сторону. Полировку проводят путем полирования муассанита на керамическом круге, вращающемся со скоростью от 200 до 300 об/мин, с использованием алмазного порошка (спрея) с размером зерна от 0,125 до 0,45 мкм, обеспечивая глубину рисок меньшую, чем длина световой волны видимой части спектра, при этом обрезанные и сколотые края и заготовки с дефектами, непригодные для огранки, размельчают и возвращают на стадию выращивания. Для шлифовки может быть использована шлифовальная паста с размером зерна 0,25 мкм. Технический результат изобретения заключается в повышении качества кристаллов, а также увеличении производительности за счет исключения операции резки, получая при выращивании заготовки, и, как следствие, снижении затрат на производство и потерь материала при резке. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано при производстве полупроводников и в микроэлектронике. Шлифовальный порошок, содержащий карбид кремния, оксид кремния, кремний и металлические примеси, обрабатывают органическими растворителями и/или осушают. Затем обрабатывают бромоформом и/или дибромметаном в герметических условиях при давлении не выше 0,2 атм при механическом перемешивании. Выделенный карбид кремния в виде тяжелой фракции содержит 95-98% основного продукта, а исходный обрабатываемый порошок 3-55 мас.% карбида кремния. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к технологии получения нановолокнистого карбида кремния и наноструктурированного углерода. Горнорудные кремний- и углеродсодержащие породы или материалы с содержанием углерода не менее 25 вес.% и дисперсностью от 1,2 до 0,15 мм^-1 подают в термокамеру. В месте ввода материала поддерживают температуру не ниже 900°С. Термообработку проводят в вертикальном нисходящем потоке материала при температуре 1400-2100°С со скоростью потока от 0,2 до 4 м/ч в среде восходящего потока инертного газа и/или активного газа при давлении от 0,1 до 120 кПа. Целевой продукт охлаждают в нижней зоне термокамеры. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано в электронной промышленности и промышленности композиционных материалов. Порошок или пластины монокристаллического кремния предварительно очищают, помещают в реакционную емкость, вакуумируют ее до 10^-2 мм рт.ст. и нагревают до 1200÷1415°С. Затем заполняют реакционную емкость очищенным от влаги и кислорода монооксидом углерода и выдерживают кремний с монооксидом углерода при указанной температуре в течение 5-600 минут. После этого охлаждают. Полученные нановолокна карбида кремния отмывают от диоксида кремния или смеси диоксида кремния с непрореагировавшим кремнием. Изобретение позволяет проводить синтез нановолокна карбида кремния с высокой производительностью и при низкой температуре, получать высококачественный и химически чистый продукт. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения композитного материала на основе -SiC, который включает: а) получение смеси, называемой «смесью-предшественником», содержащей, по меньшей мере один предшественник -SiC и по меньшей мере одну углеродсодержащую термоотверждаемую смолу, б) формование указанной смеси-предшественника в виде гранул, плит, труб или кирпичей, для получения промежуточного изделия, в) полимеризацию смолы, г) введение указанных промежуточных изделий в емкость, д) закрытие указанной емкости с помощью средства для закрывания, позволяющего избежать повышения давления газа, е) термообработку указанных промежуточных изделий при температуре 1100°-1500°С для удаления органических компонентов смолы и образования -SiC в конечном изделии. Изделия, полученные указанным способом, могут быть использованы в качестве внутренней облицовки электролизной ванны расплавленной соли или внутренней облицовки печи для прокаливания. Технический результат изобретения - получение изделий в атмосфере воздуха при нормальном давлении без ухудшения их качества. 3 н. и 14 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу непрерывного пиролитического насыщения длинномерных пористых заготовок упрочняющим или защитным материалом. Способ включает электроконтактный нагрев пористой длинномерной заготовки выше температуры термической диссоциации реагента, перемещение заготовки через реактор, подачу в реактор реакционной смеси, удаление продуктов реакции из реактора и охлаждение заготовки, при этом нагрев заготовки, ее охлаждение, подачу реакционной смеси и удаление продуктов реакции производят циклически, причем реакционную смесь подают в реактор на стадии охлаждения заготовки в течение 1-10 с, по истечении этого времени из реактора осуществляют удаление продуктов реакции до достижения остаточного давления

10^-2-10^-3 атм, а затем цикл повторяют до достижения требуемой толщины осажденного слоя. Подачу реакционной смеси в реактор на стадии охлаждения осуществляют, по меньшей мере, один раз. В качестве заготовки используют ленту из уплотненного терморасширенного графита, или нетканые волокнистые углеродные или карбид-кремниевые материалы, или жгуты из углеродных или карбид-кремниевых волокон. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности осаждения пиролитического материала (пироуглерода или карбида кремния) по толщине длинномерных заготовок. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий на основе углерода или графита, в частности силицированного графита. Композиция включает углерод в виде измельченного до размеров не более 200 мкм графита в количестве 10-80 мас.%, карбид кремния в количестве 10-60 мас.% и связующее остальное. Причем углерод и карбид кремния находятся в составе в обратно пропорциональной зависимости, а общая их доля в композиции находится в пределах 60-95 мас.%. Плотность полученного материала 2,92-3,08 г/см ³, предел прочности при сжатии 4550-4970 кгс/см² . Изделие имеет повышенную коррозионную стойкость. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к производству карбидокремниевой керамики твердофазным спеканием. Способ включает смешивание в потоке азотной плазмы при температуре выше 5400 К микропорошков кремния и бора и газообразного углеводорода в мольном соотношении кремния и углерода 1:(1,2-1,4), кремния и бора 1:(0,06-0,08), их взаимодействие, охлаждение со скоростью (0,8-1,2)·10⁵ град/с и последующую обработку при кипячении растворами гидроксида натрия концентрации выше 20% и соляной кислоты концентрации выше 30%. Изобретение позволяет получать шихту, однородную по химическому и фазовому составам, с уровнем дисперсности и состоянием поверхности, отвечающими требованиям, предъявляемым к шихте при производстве карбидокремниевой керамики твердофазным спеканием. 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности для получения аморфного и поликристаллического карбида кремния. Высокодисперсный карбид кремния получают осаждением из газовой фазы путем термической деструкции карбосилана при температуре 600-800°С. В качестве карбосилана используют насыщенный перхлоркарбосилан, выбранный из ряда Si₄ CCl₁₂, Si₆C ₂Cl₁₆, Si₈C ₃Cl₂₀, C₄Si ₁₀Cl₂₄, Si₁₂ C₅Cl₂₈. Заявленный способ позволяет получить карбид кремния с размером кристаллитов не более 5 нм, с высокой степенью конверсии исходных соединений, без образования коррозионных и взрывоопасных соединений. 1 табл.

Изобретение относится к области нанотехнологий. В качестве кремний- и углеродсодержащего материала используют углеродистые породы, включающие равномерно распределенные в матрице углерода кремнийсодержащие компоненты слоистых алюмосиликатов и кварца размерами до 10 мкм и не менее 25% неграфитируемого углерода, с величиной кремнеземо-углеродного модуля SiO ₂/C не более 2, где SiO₂ и С - содержание диоксида кремния и углерода в углеродистых породах. Нагрев ведут в инертной атмосфере до температуры 1400-2100°С со скоростью 100-2000 град/мин и выдерживают при этой температуре в течение 5-30 мин. Полученный материал охлаждают в инертной среде до температуры, равной или менее 400°С. Изобретение позволяет реализовать указанное назначение. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии. Производят введение в поток азотной плазмы при температуре выше 5500К порошка микрокремнезема, технического пропана и аммиака в мольном соотношении углерода и аммиака 1:(1,0-1,5), их смешивание, взаимодействие и охлаждение реакционной смеси сначала до температуры 2800-3200 К, затем до температуры 1000 К со скоростью 500000 град/с с последующей пассивацией парами метановой кислоты, вводимой в поток при мольном соотношении кремния и метановой кислоты 1:(0,05-0,15). Изобретение позволяет получить нанопорошок карбида кремния по химическому, фазовому, гранулометрическому составу и состоянию поверхности, отвечающего требованиям, предъявляемым к компонентам в технологии композиционных электрохимических покрытий и конструкционной керамики. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения порошка карбида кремния, используемого в абразивной, керамической и электротехнической промышленности. Способ включает обработку рисовой шелухи раствором кислоты, термообработку и последующую термообработку полученного порошка. Термообработку рисовой шелухи ведут в графитовом тигле в фокусе Большой Солнечной Печи световым потоком мощностью 600 Вт/см² в течение 0,1 часа, а последующую термообработку полученного порошка проводят при 700°С не менее 2 часов. Результат изобретения: повышение экономичности процесса получения порошка карбида кремния из рисовой шелухи и повышение степени чистоты продукта. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения карбида кремния, используемого в керамической промышленности. Способ получения карбида кремния включает кислотную обработку рисовой шелухи с последующим нагреванием в графитовом тигле со скоростью подъема температуры не более 1000°С/мин с выдержкой при температуре 1400°С в течение 0,1 часа. Термообработку полученного продукта проводят при 700°С в течение не менее 2 часов. Результат изобретения: разработка более экономичного и технологичного способа получения порошка карбида кремния из рисовой шелухи. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам получения порошкового материала на основе карбида кремния, который может быть использован для изготовления керамических изделий. Технический результат изобретения: создание нового, простого и менее энергоемкого способа получения порошкового материала на основе карбида кремния из кремнийорганического полимера с размером частиц порядка нескольких нанометров и высоким керамическим выходом. Способ включает механохимическую обработку кремнийорганического полимера в планетарной шаровой мельнице в инертной атмосфере в течение 10-90 мин с ускорением мелющих шаров 20-60 g и загрузке мелющих тел от 50-150 г/г обрабатываемого полимера. Механохимическую обработку проводят предпочтительно при давлении инертной атмосферы 1-5 атм. При механохимической обработке предпочтительно используют мелющие шары диаметром 3-12 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства абразивных материалов и может быть использовано при получении карбида кремния. Предлагаемый способ получения карбида кремния включает высокотемпературный нагрев кремний- и углеродсодержащего сырья, при этом нагрев ведут в атмосфере или токе азота при давлении 0,049÷0,13 МПа или со скоростью 0,5÷3,3 л/час, соответственно. Предлагаемый способ позволяет повысить чистоту и выход конечного продукта.