[发明专利]一种采用内热法制备碳化硅的方法

权利要求书

1.一种采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、对晶体硅切割废料进行预处理；

步骤二、将碳源、粘结剂、水和预处理后的晶体硅切割废料进行混合得到混合物料，然后压制成型得到球团，再对所述球团进行干燥；

步骤三、将干燥后的球团置于反应炉中，并使所述反应炉的炉芯埋布于所述前驱体反应物的中央；

步骤四、将所述反应炉通电，使所述炉芯的温度达到1400～1600℃，然后通过控制所述炉芯的电流，使炉体内的温度保持在2000～2500℃，并保温，保温结束后得到碳化硅结晶块；

步骤五、将所述碳化硅结晶块进行破碎，然后脱除所述破碎后的碳化硅结晶块表面的碳组分后，得到α-碳化硅粉；

其中，所述反应炉包括具有开口的所述炉体，在所述炉体内设有所述炉芯，且所述炉芯的两端接电。

2.如权利要求1所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤三中，所述反应炉为艾奇逊炉，所述炉芯为石墨棒。

3.如权利要求1所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤四中，所述保温的时间为10～200h。

4.如权利要求1所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤五中，将所述破碎后的碳化硅结晶块置于高温炉中，并将高温炉内的温度升温至700～900℃，并保温1～3h，以去除所述破碎后的碳化硅结晶块表面的碳组分。

5.如权利要求1所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，步骤一包括如下子步骤：

a1、将所述晶体硅切割废料与水和硫酸混合均匀，进行酸洗；

a2、对所述酸洗后得到的料浆进行固液分离，得到沉淀物；

a3、将步骤a2得到的沉淀物与水混合均匀，进行水洗；

a4、对所述水洗后得到的料浆进行固液分离，得到含水量为10～15％的沉淀物，为所述预处理后的晶体硅切割废料。

6.如权利要求5所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤a1中，所述硫酸的质量占水的质量的3～5％；

在步骤a1和a3中，均按照固液质量比为1:2.5～5进行加水。

7.如权利要求6所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤a2和a4中，均采用压滤机进行固液分离，且所用的滤布的目数大于或等于800目；或者

在步骤a2和a4中，均采用离心机进行固液分离，且所用的滤布的目数大于或等于1500目。

8.如权利要求1至7任一项所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤二中，所述晶体硅切割废料与所述碳源的质量比为1.8～2.5:1，所述粘结剂占所述混合物料的质量百分数为3～8％，所述水占所述混合物料的质量百分数为5～10％。

9.如权利要求8所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤二中，压制成型的压制压力为10～55MPa，保压时间为2～3min，所述球团的直径为5～30mm，所述干燥的温度为130～150℃，所述干燥的时间为5～20h。

10.如权利要求9所述的采用内热法制备碳化硅的方法，其特征在于，

在步骤二中，所述粘结剂包括纤维素、聚丙烯酸或者聚丙烯醇中的一种或者多种的组合，所述碳源包括石墨粉、炭黑、活性炭或者石油焦中的一种或者多种的组合。