Hợp kim Silicon-Barium được sản xuất bằng cách phản ứng giảm các hợp chất bari (ví dụ, Bao hoặc Baco₃) với silicon (hoặc ferrosilicon) bằng cách sử dụngPhương pháp nhiệt điệnhoặcPhương pháp nhôm-nhiệt.
1. Phương pháp sản xuất silicon (nấu chảy trong lò hồ quang điện)
Khả năng ứng dụng: Thích hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn, chi phí thấp nhưng tiêu thụ năng lượng cao hơn.
Nguyên liệu thô:
Nguồn bari: Barium Oxide (Bao) hoặc barium cacbonat (Baco₃).
Tác nhân giảm: Ferrosilicon (FESI75), Bột silicon (SI)
Tác nhân nóng chảy: vôi (CaO, điều chỉnh tính trôi chảy của xỉ)
Quá trình công nghệ:
Trộn các thành phần:
Trộn Bao (hoặc Baco₃), ferrosilicon và vôi theo tỷ lệ cân bằng hóa học (Bao: Si 1: 1).
Giảm trong lò hồ quang:
TRONGlò cung điện ba phanóng đến1400 ~ 1600 độ, Bao bị giảm bởi SI: Bao+
Si → Basi+SiO2
Sắt (Fe) trong ferrosilicon không tham gia vào phản ứng và biến thành hợp kim (Fe-ba-si).
Cục vàng xỉ:
Một hợp kim silicon-Barium (dày hơn) chìm xuống đáy lò, phao Silicat Silicat (Casio₃).
Đúc và nghiền nát:
Hợp kim chất lỏng được đổ vào các thỏi và sau khi làm mát, được nghiền thành các sản phẩm cục hoặc hạt.
Thông số kỹ thuật:
Sản phẩm chứa khoảng 30% ~ 50% BA, phần còn lại là SI và một lượng nhỏ Fe.
Độ kiềm của xỉ (CAO/SiO₂) phải được kiểm soát để tăng tỷ lệ phục hồi của bari.
2. Phương pháp sản xuất nhôm (tự mở tổng hợp nhiệt độ cao, SHS)
Ứng dụng: Thích hợp cho việc sản xuất SIBA tinh khiết thấp, phản ứng nhanh chóng và đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ.
Nguyên liệu thô:
Nguồn bari: Bao hoặc Baco₃.
Tác nhân giảm: Bột nhôm (AL).
Máy tạo nhiệt: Kali clorat (KCLO₃, Trở sóng nhiệt phụ)
Quá trình:
Trộn các thành phần:
Trộn Bao, bột Al và một lượng nhỏ Kclo₃ theo tỷ lệ cân bằng hóa học (BAO: AL 3: 2).
Phản ứng nung:
Đốt cháyMột magiê nòng súngĐể bắt đầu một phản ứng cảm ứng aluminther (trên 2000 độ):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + Lượng nhiệt lớn.
Barium (BA) kết hợp kết hợp với silicon (SI) để tạo thành hợp kim basi.
Phân tách trầm tích:
Hợp kim Silicon-Barium lỏng chìm xuống đáy, và phao xỉ al₂o₃.
Tinh chỉnh và đúc:
Một khí trơ (ví dụ, AR) được truyền qua hợp kim để loại bỏ các tạp chất, nếu cần thiết, và các thỏi được đúc.
Thông số kỹ thuật:
Sản phẩm có thể chứa tới 60% BA trở lên, với độ tinh khiết cao.
Phản ứng tiến hành dữ dội, các biện pháp chống nổ là cần thiết và phù hợp cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc điều chế các hợp kim đặc biệt.
