Les alliages de silicium-barium sont produits en réagissant des composés de baryum réduits (par exemple, Bao ou Baco₃) avec du silicium (ou du ferrosilicon) en utilisant soitla méthode thermique de l'électrosilicateoula méthode en aluminium-thermique.
1. Méthode thermique de production de silicium (fusion dans une fournaise à arc électrique)
Applicabilité: Convient à la production industrielle à grande échelle, à faible coût mais à une consommation d'énergie plus élevée.
Matières premières:
Barium Source: oxyde de baryum (Bao) ou carbonate de baryum (Baco₃).
Agent réducteur: Ferrosilicon (FESI75), poudre de silicium (SI)
Agent de fusion: citron vert (Cao, régule la fluidité du laitier)
Processus technologique:
Mélanger les ingrédients:
Mélanger le bao (ou le baco₃), le ferrosilicon et la chaux selon le rapport stoechiométrique (Bao: Si ≈ 1: 1).
Réduction d'un four à arc:
Dansun four à arc électrique triphaséchauffé à1400 ~ 1600 degrés, Bao est réduit par si: bao +
Si → basi + sio2
Le fer (Fe) dans le ferrosilicon ne participe pas à la réaction et se transforme en alliage (Fe-Ba-Si).
Département d'or du laitier:
Un alliage de silicium-barium (plus dense) coule au bas du four, le scorieur de silicate de calcium (Casio₃) flotte.
Casting et écrasement:
L'alliage liquide est versé dans les lingots et, après refroidissement, est écrasé dans des produits en morceaux ou granulaires.
Caractéristiques:
Le produit contient environ 30% ~ 50% de BA, le reste est Si et une petite quantité de Fe.
L'alcalinité des scories (CaO / Sio₂) doit être contrôlée pour augmenter le taux de récupération du baryum.
2. Méthode thermique de production d'aluminium (synthèse à haute température auto-copier, SHS)
Application: Convient à la production à faible volume de SIBA de haute pureté, la réaction est rapide et nécessite un contrôle strict.
Matières premières:
Barium Source: Bao ou Baco₃.
Agent réducteur: poudre d'aluminium (AL).
Générateur de chaleur: Chlorate de potassium (Kclo₃, Auxiliary Exothermic)
Processus:
Mélanger les ingrédients:
Mélanger le bao, la poudre Al et une petite quantité de kclo₃ selon le rapport stoechiométrique (Bao: Al ≈ 3: 2).
Réaction de calcination:
Brûlerun creuset en magnésiumPour commencer une réaction en aluminothermique (au-dessus de 2000 degrés):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + grande quantité de chaleur.
Le baryum résultant (BA) se combine avec le silicium (Si) pour former un alliage Basi.
Séparation sédimentaire:
L'alliage liquide de silicium-barium s'enfonce au fond et le laitier Al₂o₃ flotte.
Raffinage et casting:
Un gaz inerte (par exemple, AR) passe par l'alliage pour éliminer les impuretés, si nécessaire, et les lingots sont coulés.
Caractéristiques:
Le produit peut contenir jusqu'à 60% ou plus de BA, avec un degré élevé de pureté.
La réaction se déroule violemment, des mesures anti-explosion sont nécessaires et conviennent à la recherche en laboratoire ou à la préparation d'alliages spéciaux.
