Le leghe di silicio-barium sono prodotte reagendo i composti di bario ridotti (ad es. Bao o baco₃) con silicio (o ferrosilicio) usando uno dei dueIl metodo termico elettrosilicatoOIl metodo in alluminio-termico.
1. Metodo termico di produzione di silicio (fusione in un forno ad arco elettrico)
Applicabilità: Adatto alla produzione industriale su larga scala, a basso costo ma a un consumo di energia più elevato.
Materie prime:
Fonte di bario: ossido di bario (BAO) o carbonato di bario (baco₃).
Agente riducente: Ferrosilicon (FESI75), polvere di silicio (SI)
Agente di fusione: lime (CAO, regola la fluidità dello scoccia)
Processo tecnologico:
Miscelazione degli ingredienti:
Mescola Bao (o Baco₃), Ferrosilicon e Lime secondo il rapporto stechiometrico (BAO: Si ≈ 1: 1).
Riduzione in un forno ad arco:
Inun forno ad arco elettrico trifaseriscaldato a1400 ~ 1600 gradi, Bao è ridotto da Si: Bao+
Si → BASI+SiO2
Il ferro (Fe) nel ferrosilicone non partecipa alla reazione e si trasforma in una lega (Fe-Ba-Si).
Dipartimento d'oro delle scorie:
Una lega di silicio-barium (denser) affonda sul fondo della fornace, scottature di silicato di calcio (casio₃).
Casting e schiacciamento:
La lega liquida viene versata in lingotti e, dopo il raffreddamento, viene schiacciata in prodotti a nodo o granulare.
Specifiche:
Il prodotto contiene circa il 30% ~ 50% BA, il resto è SI e una piccola quantità di Fe.
L'alcalinità delle scorie (CAO/SIO₂) deve essere controllata per aumentare il tasso di recupero del bario.
2. Metodo termico di produzione di alluminio (sintesi ad alta temperatura autopropagata, SHS)
Applicazione: Adatto alla produzione a basso volume di SIBA di alta purezza, la reazione è rapida e richiede un controllo rigoroso.
Materie prime:
Barium Fonte: Bao o Baco₃.
Agente riducente: polvere di alluminio (AL).
Generatore di calore: clorato di potassio (KCLO₃, esotermico ausiliario)
Processo:
Miscelazione degli ingredienti:
Mescola Bao, Al Powder e una piccola quantità di KCLO₃ in base al rapporto stechiometrico (BAO: al ≈ 3: 2).
Reazione di calcinazione:
BruciareUn crogiolo di magnesioPer iniziare una reazione alluminotermica (sopra 2000 gradi):
3bao + 2 al → 3ba + al2o 3 + grande quantità di calore.
Il Bario risultante (BA) si combina con il silicio (SI) per formare una lega BASI.
Separazione sedimentaria:
La lega liquida in silicio-barium si affonda sul fondo e le scorie Al₂o₃ galleggiano.
Raffinazione e casting:
Un gas inerte (ad es. AR) viene passato attraverso la lega per rimuovere le impurità, se necessario, e i lingotti vengono lanciati.
Specifiche:
Il prodotto può contenere fino al 60% o più BA, con un alto grado di purezza.
La reazione procede violentemente, sono necessarie misure a prova di esplosione ed è adatta alla ricerca di laboratorio o alla preparazione di leghe speciali.
