סגסוגות סיליקון-מריום מיוצרות על ידי תגובה של תרכובות בריום מופחתות (למשל, BAO או BACO₃) עם סיליקון (או פרוסיליקון) באמצעות אחד מהםהשיטה התרמית האלקטרוזילקטיתאוֹשיטת האלומיניום-תרמי.
1. שיטה תרמית לייצור סיליקון (התכה בכבשן קשת חשמלית)
יָשִׂימוּת: מתאים לייצור תעשייתי בקנה מידה גדול, צריכת אנרגיה בעלות נמוכה אך גבוהה יותר.
חומרי גלם:
מקור בריום: תחמוצת בריום (BAO) או בריום פחמתי (BACO₃).
חומר צמצום: פרוסיליקון (FESI75), אבקת סיליקון (SI)
סוכן התכה: סיד (CAO, מווסת נזילות סלאג)
תהליך טכנולוגי:
ערבוב מרכיבים:
מערבבים BAO (או BACO₃), Ferrosilicon ו- LIME על פי היחס הסטואיציומטרי (BAO: Si ≈ 1: 1).
הפחתה בכבשן קשת:
בתנור קשת חשמלי תלת פאזימחומם ל1400 ~ 1600 מעלות, באו מופחת על ידי Si: Bao+
Si → Basi+SiO2
ברזל (Fe) ב- Ferrosilicon אינו משתתף בתגובה והופך לסגסוגת (Fe-BA-Si).
מחלקת זהב סלאג:
סגסוגת סיליקון-מריום (צפופה יותר) שוקעת לתחתית הכבשן, סידת סידן סיליקט (casio₃) צפה.
ליהוק וריסוק:
סגסוגת הנוזל נשפכת למטילים, ואחרי הקירור נמעכת למוצרים גושים או גרגירים.
מפרט:
המוצר מכיל כ- 30% ~ 50% BA, השאר הוא SI וכמות קטנה של Fe.
יש לשלוט על האלקליות של הסיגים (CAO/SiO₂) כדי להגדיל את קצב ההתאוששות של הבריום.
2. שיטה תרמית לייצור אלומיניום (סינתזה עצמית של טמפרטורה גבוהה, SHS)
בַּקָשָׁה: מתאים לייצור בנפח נמוך של SIBA טוהר גבוה, התגובה מהירה ומחייבת שליטה קפדנית.
חומרי גלם:
מקור בריום: BAO או BACO₃.
חומר צמצום: אבקת אלומיניום (AL).
מחולל חום: אשלגן כלורט (KCLO₃, אקסותרמי עזר)
תַהֲלִיך:
ערבוב מרכיבים:
מערבבים באו, אבקת AL וכמות קטנה של KCLO₃ בהתאם ליחס הסטואיציומטרי (BAO: AL ≈ 3: 2).
תגובת חישוב:
בוערכור היתוך של מגנזיוםכדי להתחיל תגובה אלומינותרמית (מעל 2000 מעלות):
3BAO + 2 AL → 3BA + AL2O 3 + כמות גדולה של חום.
הבריום המתקבל (BA) משלב עם סיליקון (SI) ליצירת סגסוגת Basi.
הפרדת משקע:
סגסוגת הסיליקון-בריום הנוזלית שוקעת לתחתית, והסיגים של al₂o₃ צפים.
זיקוק וליהוק:
גז אינרטי (למשל, AR) מועבר דרך הסגסוגת כדי להסיר זיהומים, במידת הצורך, ומטילי היד.
מפרט:
המוצר יכול להכיל עד 60% או יותר לתואר ראשון, עם דרגה גבוהה של טוהר.
התגובה מתרחשת באלימות, נדרשים אמצעים מוגנים לפיצוץ ומתאימים למחקר מעבדה או להכנת סגסוגות מיוחדות.