Siin on protsessi lihtsustatud ülevaade:
Vajalikud materjalid:
Ränidioksiid (SiO2)- liiv või kvarts.
Süsinik (C)- tavaliselt naftakoksi või kivisöe kujul.
Varustus:
Kõrge temperatuuriga elektriahi.
Achesoni protsessi etapid:
Tasu ettevalmistamine:
Sega ränidioksiid ja süsinik sobivas vahekorras (tavaliselt umbes 1 osa ränidioksiidi kuni 2,5 massiosa süsinikku).
Ahju laadimine:
Asetage segu ahju. Ahi on tavaliselt suur silindriline struktuur, mis suudab saavutada kõrgeid temperatuure.
Küte:
SiO2+3C→SiC+2CO.
Rakendage ahju elektroodidele tugev vool. Temperatuur ahju sees tõuseb umbes 1600–2500 kraadini (2912–4532 kraadi F).
Nendel temperatuuridel toimub keemiline reaktsioon, milles süsinik reageerib räniga, moodustades ränikarbiidi, mille kõrvalsaaduseks on süsinikmonooksiid:
Jahutus ja kogumine:
Pärast reaktsiooni lõppemist ahi jahutatakse. See tekitab ränikarbiidi ja reageerimata süsiniku segu.
Ränikarbiidi saab seejärel füüsikaliste meetoditega eraldada ja sõltuvalt soovitud puhtusest ja osakeste suurusest edasi töödelda või rafineerida.
Alternatiivsed meetodid:
Keemiline aurustamine-sadestamine (CVD):Meetod, mida kasutatakse peamiselt õhukeste ränikarbiidi kilede tootmiseks silaani (SiH₄) reageerimisel süsinikuallikaga kõrgel temperatuuril.
Paagutamine:Räni- ja süsinikupulbrite pressimine vormi ja seejärel kuumutamine tahke ränikarbiidi saamiseks.
Reaktiivne paagutamine:See meetod kasutab räni ja süsiniku vahelist reaktsiooni kõrgel temperatuuril ja rõhul.
Rakendused:
Ränikarbiidi kasutatakse mitmesugustes rakendustes, sealhulgas pooljuhtides, abrasiivides ja tulekindla materjalina tänu selle kõrgele soojusjuhtivusele ja vastupidavusele termilisele šokile.