Berikut ikhtisar proses yang disederhanakan:
Bahan yang dibutuhkan:
Silika (SiO2)- pasir atau kuarsa.
Karbon (C)- biasanya dalam bentuk kokas minyak bumi atau batubara.
Peralatan:
Tungku listrik bersuhu tinggi.
Tahapan Proses Acheson:
Persiapan biaya:
Campurkan silika dan karbon dalam proporsi yang sesuai (biasanya sekitar 1 bagian silika hingga 2,5 bagian berat karbon).
Mengisi daya oven:
Tempatkan campuran di dalam tungku. Tungku biasanya berupa struktur silinder besar yang mampu mencapai suhu tinggi.
Pemanas:
SiO2+3C→SiC+2CO.
Berikan arus yang kuat ke elektroda di tungku. Suhu di dalam tungku meningkat menjadi sekitar 1.600 hingga 2.500 derajat (2.912 hingga 4.532 derajat F).
Pada suhu ini, terjadi reaksi kimia di mana karbon bereaksi dengan silikon membentuk silikon karbida, dengan karbon monoksida sebagai produk sampingannya:
Pendinginan dan pengumpulan:
Setelah reaksi selesai, tungku didinginkan. Ini menghasilkan campuran silikon karbida dan karbon yang tidak bereaksi.
Silikon karbida kemudian dapat dipisahkan menggunakan metode fisik dan diproses lebih lanjut atau dimurnikan tergantung pada kemurnian dan ukuran partikel yang diinginkan.
Metode Alternatif:
Deposisi Uap Kimia (CVD):Metode yang digunakan terutama untuk memproduksi film tipis silikon karbida dengan mereaksikan silan (SiH₄) dengan sumber karbon pada suhu tinggi.
Sintering:Menekan bubuk silikon dan karbon ke dalam cetakan lalu memanaskannya untuk menghasilkan silikon karbida padat.
Sintering reaktif:Metode ini memanfaatkan reaksi antara silikon dan karbon pada suhu dan tekanan tinggi.
Aplikasi:
Silikon karbida digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk semikonduktor, abrasif, dan sebagai bahan tahan api karena konduktivitas termalnya yang tinggi dan ketahanan terhadap guncangan termal.