Metódy prípravy práškov

1. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Metódy prípravy práškov Ing. Gabriel Sučik, PhD.

2. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Typy reakcií Reakcia v tuhej fáze Reakcia v tuhej fáze • tuhofázové reakcie s-s • kryštalická fáza s vybudovanou štruktúrou • tuhofázové reakcie s-s • kryštalická fáza s vybudovanou štruktúrou Roztokové reakcie zrážanie z roztokov heterogénne reakcie • precipitácia tuhej fázy z kvapalnej fázy • precipitácia tuhej fázy z plynnej fázy • často amorfná fáza s usporianím na krátku vzdialenosť Plynné reakcie zrážanie z plynnej fázy

3. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Karbid kremíka SiC • Karbotermická redukcia SiO2 pri teplote 1800°C • Priama syntéza kovového kremíka a uhlíka pri teplote 1800°C • Karbotermická redukcia ryžových pliev (20% SiO2) pri 1300÷1600°C. Produktom je prášok -SiC s veľkosťou častíc 0.1÷0.5 m • Reakcia kermičitých zlúčenín (SiH4 a jeho derivátov) s uhlíkom, tzv. CVD metódy pri teplotách 1000÷1300°C. Získa sa -SiCs veľkosťou častíc <0.06 m • Termický rozklad organokremičitých zlúčenín – polykarbosilánov pri teplote okolo 1200°C. Vyrábajú sa vlákna SiC.

4. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Karbid kremíka SiC Achesonov spôsob výroby SiC (1893) ∑ 1 2 SiO2(s) + C ↔ SiC(s) + 2CO(g) Kc(1530°C) = 1.21 SiO2(s) + C ↔ SiO(g) + 2CO(g) Kc(1530°C) = 7.06×10-3 SiO(g) + C(s) ↔ SiC(s) + CO(g) Kc(1530°C) = 1.71×102

5. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky

6. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Karbid kremíka SiC Zrážanie z plynnej fázy 1 2 silán SiH4(g) + CH4(g) ↔ SiC(s) + 4H2(g) Kc(1430°C) = 1010.6 (CH3)4Si(g) + C ↔ SiC(s) + 3CH4(g) Kc(1500°C) = 1010.8 tetrametylsilán 1–reaktor 2–piecka 3–termočlánok 4–zberná banka 5–zdroj kremíka 6–prívod uhľovodíkov

7. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technológia a aplikácia špeciálnej keramiky Karbid kremíka SiC Pyrolýza organokremičitých prekurzorov (CH3)2SiCl2(g) + Na ↔ NaCl(s) + 3CH3((CH3)2Si)gCH3 Kc(1500°C) = 1010.8 dechlorácia Li, Na (CH3)2SiCl2 [(CH3)2Si]6 dimetyldichlorsilan Organokremičitý polymér polydimetylsilan zvlákňovanie Organické vlákna pyrolýza -SiC vlákna

8. Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Karbid kremíka SiC Štruktúra SiC, kovalentná väzba, vzdialenosť C-Si ≈ 0.308nm Usporiadanie vrstiev najznámejších polytypov