Paduan silikon-barium diproduksi dengan bereaksi berkurangnya senyawa barium (misalnya Bao atau Baco₃) dengan silikon (atau ferrosilicon) menggunakan salah satumetode termal elektrosilikatataumetode aluminium-termal.
1. Metode termal produksi silikon (peleburan dalam tungku busur listrik)
Penerapan: Cocok untuk produksi industri skala besar, biaya rendah tetapi konsumsi energi yang lebih tinggi.
Bahan baku:
Sumber barium: barium oksida (BAO) atau barium karbonat (Baco₃).
Agen pereduksi: ferrosilicon (fesi75), bubuk silikon (SI)
Agen leleh: kapur (CAO, mengatur fluiditas terak)
Proses teknologi:
Mencampur bahan:
Campurkan bao (atau baco₃), ferrosilicon dan kapur sesuai dengan rasio stoikiometrik (Bao: Si ≈ 1: 1).
Pengurangan tungku busur:
Di dalamtungku busur listrik tiga fasedipanaskan untuk1400 ~ 1600 derajat, Bao dikurangi oleh Si: Bao+
Si → Basi+SiO2
Besi (Fe) dalam Ferrosilicon tidak berpartisipasi dalam reaksi dan berubah menjadi paduan (Fe-BA-Si).
Departemen Emas Terak:
Paduan silikon-barium (lebih padat) tenggelam ke bagian bawah tungku, terak kalsium silikat (casio₃) mengapung.
Casting dan Crushing:
Paduan cair dituangkan ke dalam ingot dan, setelah didinginkan, dihancurkan menjadi produk benjolan atau granular.
Spesifikasi:
Produk ini mengandung sekitar 30% ~ 50% BA, sisanya SI dan sejumlah kecil Fe.
Alkalinitas terak (CAO/SiO₂) harus dikontrol untuk meningkatkan tingkat pemulihan barium.
2. Metode termal produksi aluminium (sintesis suhu tinggi yang mempropagasi sendiri, SHS)
Aplikasi: Cocok untuk produksi volume rendah SIBA dengan kemurnian tinggi, reaksinya cepat dan membutuhkan kontrol yang ketat.
Bahan baku:
Sumber barium: bao atau baco₃.
Agen pereduksi: bubuk aluminium (AL).
Generator Panas: Kalium Klorat (KCLO₃, Exothermic Auxiliary)
Proses:
Mencampur bahan:
Campurkan Bao, AL Powder dan sejumlah kecil kclo₃ sesuai dengan rasio stoikiometrik (Bao: Al ≈ 3: 2).
Reaksi kalsinasi:
Terbakarwadah magnesiumUntuk memulai reaksi aluminotermik (di atas 2000 derajat):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + jumlah besar panas.
Barium (BA) yang dihasilkan bergabung dengan silikon (SI) untuk membentuk paduan basi.
Pemisahan sedimen:
Paduan silikon-barium cair tenggelam ke bawah, dan terak al₂o₃ mengapung.
Penyempurnaan dan casting:
Gas inert (misalnya AR) dilewatkan melalui paduan untuk menghilangkan kotoran, jika perlu, dan ingot dilemparkan.
Spesifikasi:
Produk ini dapat mengandung hingga 60% atau lebih BA, dengan tingkat kemurnian yang tinggi.
Diperlukan reaksi dengan keras, langkah-langkah tahan ledakan diperlukan, dan cocok untuk penelitian laboratorium atau persiapan paduan khusus.