[发明专利]一种碳化硅的制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，该方法包括用含碳元素的碳源（2）完全包裹住硅石（1）或者金属硅或者两者混合物并制成原料颗粒（3）；将原料颗粒（3）在高温下反应生成碳化硅。

2.根据权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述碳源（2）为固态，是在与硅元素反应中碳元素起还原反应或者起碳化反应的物质。

3.根据权利要求2所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的碳源（2）为石墨、木碳、焦炭、石油焦或者粉状木材中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1或2所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述原料颗粒（3）的最大对角线或者最大直径为0.001mm～5mm。

5.根据权利要求3所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述原料颗粒（3）为单个硅石（1）或者单个金属硅包裹在碳源（2）内的原料颗粒（3）；或者所述原料颗粒（3）为若干个单个颗粒整合成一个整体的原料颗粒（3），单个颗粒是指单个硅石（1）或者单个金属硅包裹在碳源（2）内。

6.根据权利要求5所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的碳源（2）、硅石（1）或者金属硅或两者的混合物混合后，再加入粘结剂和水搅拌并烘干，通过造粒机形成多个将硅石（1）或者金属硅或两者的混合物包裹在碳源（2）内的原料颗粒（3）。

7.根据权利要求5所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，在碳源（2）中加入粘结剂和水搅拌形成粘液，将单层排列的单个硅石（1）或者金属硅浸入到该粘液中或者直接用粘液通过喷涂方式形成单个硅石（1）或者金属硅或者两者的混合物包裹在碳源（2）内的原料颗粒（3）。

8.根据权利要求5所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的原料颗粒（3）还包括含重量百分比为0.5-10%的碳化硅。

9.根据权利要求8所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述原料颗粒（3）中的硅元素和碳元素的质量比例为3：1～3：3。

10.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，该方法包括采用装备有等离子发生装置（4）的设备来生产碳化硅。

11.根据权利要求10所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，原料颗粒（3）加入到等离子发生装置（4）内部（41）或者内部的气体导管（42）中或者等离子发生装置（4）外部另外增加的其出口端接近气体导管（42）的导管（13）中。

12.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，包括将碳源（2）和硅石（1）或金属硅或者两者的混合物同时直接投入到发生装置产生的等离子火焰中进行加热反应，进而生成碳化硅。

13.根据权利要求12所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，碳源（2）是在与硅元素反应中碳元素起还原反应或者起碳化反应的物质。

14.根据权利要求13所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的碳源（2）为气态碳源（2），气态碳源（2）为碳氧化合物、碳氢化合物、碳氟化合物或者碳氯化合物中的一种或者几种混合。

15.根据权利要求13所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的碳源（2）为固态碳源（2），固态碳源（2）为石墨、纯碳、焦炭、石油焦或者木材中的一种或几种混合。

16.根据权利要求13所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，将碳源（2）和硅石（1）或金属硅或者两者混合物制成上述权利要求1-9所述的原料颗粒（3）并直接投入到等离子火焰中进行加热反应。

17.根据权利要求12所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述的等离子火焰由一台或者一台以上的等离子发生装置（4）产生。

18.根据权利要求10-17任意一项所述碳化硅的制备方法，其特征在于，等离子火焰以速度大于50米/秒的速度喷出。

19.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，本方法包括一个提纯步骤，在提纯通道内形成温度连续增加的温度梯度，内含金属杂质的碳化硅经过提纯通道分别逐步气化沸点低于碳化硅结晶沸点的金属杂质，在碳化硅气化后将气化的碳化硅抽离形成固态的碳化硅。

20.根据权利要求19所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述温度梯度分为若干个加热区域。