As ligas de silício-bário são produzidas reagindo compostos de bário reduzidos (por exemplo, bao ou baco₃) com silício (ou ferrosilício) usando qualquer umo método térmico eletrosilicatoouo método de alumínio-térmico.
1. Método térmico de produção de silício (fundição em um forno de arco elétrico)
Aplicabilidade: Adequado para produção industrial em larga escala, consumo de energia de baixo custo, mas maior de energia.
Matérias-primas:
Fonte de bário: óxido de bário (BAO) ou carbonato de bário (BacO₃).
Agente redutor: Ferrosilicon (FESI75), Silicon Powder (SI)
Agente de fusão: cal (Cao, regula a fluidez da escória)
Processo tecnológico:
Mistura ingredientes:
Misture Bao (ou Baco₃), Ferrosilicon e Lime de acordo com a proporção estequiométrica (BAO: SI ≈ 1: 1).
Redução em um forno de arco:
Emum forno de arco elétrico trifásicoaquecido para1400 ~ 1600 graus, Bao é reduzido por Si: Bao+
Si → Basi+SiO2
O ferro (Fe) em Ferrosilicon não participa da reação e se transforma em uma liga (Fe-BA-Si).
Departamento de Gold de escória:
Uma liga de silício-bárium (densa) afunda no fundo do forno, a escória de silicato de cálcio (Casio₃) flutua.
Fundição e esmagamento:
A liga líquida é derramada em lingotes e, após o resfriamento, é esmagada em carope ou produtos granulares.
Especificações:
O produto contém cerca de 30% ~ 50% BA, o restante é Si e uma pequena quantidade de Fe.
A alcalinidade da escória (CaO/SiO₂) deve ser controlada para aumentar a taxa de recuperação do bário.
2. Método térmico de produção de alumínio (síntese de alta temperatura autopropagadora, shs)
Aplicativo: Adequado para a produção de baixo volume de SIBA de alta pureza, a reação é rápida e requer controle rigoroso.
Matérias-primas:
Fonte de bário: BAO ou BACO₃.
Agente redutor: pó de alumínio (AL).
Gerador de calor: clorato de potássio (KCLO₃, exotérmico auxiliar)
Processo:
Mistura ingredientes:
Misture Bao, AL em pó e uma pequena quantidade de kclo₃ de acordo com a proporção estequiométrica (Bao: Al ≈ 3: 2).
Reação de calcinação:
Queimandoum cadinho de magnésioPara iniciar uma reação aluminotérmica (acima de 2000 grau):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + grande quantidade de calor.
O bário resultante (BA) combina -se com o silício (SI) para formar uma liga basi.
Separação sedimentar:
A liga líquida de silício-barga afunda no fundo, e a escória Al₂o₃ flutua.
Refinando e elenco:
Um gás inerte (por exemplo, AR) é passado através da liga para remover impurezas, se necessário, e os lingotes são fundidos.
Especificações:
O produto pode conter até 60% ou mais BA, com um alto grau de pureza.
A reação prossegue violentamente, são necessárias medidas à prova de explosão e são adequadas para pesquisa de laboratório ou a preparação de ligas especiais.