Las aleaciones de bario de silicio se producen reaccionando compuestos de bario reducidos (p. Ej.el método térmico electrosilicatooel método de aluminio-térmico.
1. Método térmico de producción de silicio (fundición en un horno de arco eléctrico)
Aplicabilidad: Adecuado para la producción industrial a gran escala, bajo costo pero mayor consumo de energía.
Materia prima:
Fuente de bario: óxido de bario (BAO) o carbonato de bario (Baco₃).
Agente reductor: Ferrosilicon (Fesi75), Polvo de silicio (SI)
Agente de fusión: lima (CAO, regula la fluidez de la escoria)
Proceso tecnológico:
Mezclar ingredientes:
Mezcle BAO (o Baco₃), ferrosilicón y cal de acuerdo con la relación estequiométrica (BAO: Si ≈ 1: 1).
Reducción en un horno de arco:
EnUn horno de arco eléctrico trifásicocalentado a1400 ~ 1600 grados, Bao se reduce por SI: Bao+
Si → Basi+SiO2
El hierro (Fe) en Ferrosilicon no participa en la reacción y se convierte en una aleación (Fe-Ba-Si).
Departamento de oro de escoria:
Una aleación de bario de silicio (más denso) se hunde en el fondo del horno, escoria de silicato de calcio (Casio₃) flotadores.
Casting y aplastamiento:
La aleación líquida se vierte en lingotes y, después del enfriamiento, se tritura en productos de bulto o granular.
Presupuesto:
El producto contiene aproximadamente 30% ~ 50% BA, el resto es SI y una pequeña cantidad de Fe.
La alcalinidad de la escoria (CAO/SIO₂) debe controlarse para aumentar la tasa de recuperación del bario.
2. Método térmico de producción de aluminio (síntesis de alta temperatura autopropagante, SHS)
Solicitud: Adecuado para la producción de bajo volumen de SIBA de alta pureza, la reacción es rápida y requiere un control estricto.
Materia prima:
Fuente de bario: Bao o Baco₃.
Agente reductor: polvo de aluminio (AL).
Generador de calor: clorato de potasio (kclo₃, exotérmico auxiliar)
Proceso:
Mezclar ingredientes:
Mezcle Bao, Al polvo y una pequeña cantidad de kclo₃ de acuerdo con la relación estequiométrica (BAO: AL ≈ 3: 2).
Reacción de calcinación:
Quemadoun crisol de magnesioPara comenzar una reacción aluminotérmica (por encima de 2000 grados):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + Gran cantidad de calor.
El bario resultante (BA) se combina con silicio (Si) para formar una aleación BASI.
Separación sedimentaria:
La aleación líquida de silicio-bario se hunde en el fondo, y la escoria de Al₂o₃ flota.
Refinación y casting:
Se pasa un gas inerte (por ejemplo, AR) a través de la aleación para eliminar las impurezas, si es necesario, y los lingotes se funden.
Presupuesto:
El producto puede contener hasta el 60% o más BA, con un alto grado de pureza.
La reacción procede violentamente, se requieren medidas a prueba de explosión y es adecuada para la investigación de laboratorio o la preparación de aleaciones especiales.