Hier is een vereenvoudigd overzicht van het proces:
Benodigde materialen:
Siliciumdioxide (SiO2)- zand of kwarts.
Koolstof (C)- meestal in de vorm van petroleumcokes of steenkool.
Apparatuur:
Elektrische oven op hoge temperatuur.
Fasen van het Acheson-proces:
Voorbereiding van de lading:
Meng silica en koolstof in een geschikte verhouding (meestal ongeveer 1 deel silica op 2,5 gewichtsdelen koolstof).
De oven opladen:
Plaats het mengsel in de oven. De oven heeft gewoonlijk een grote cilindrische structuur die hoge temperaturen kan bereiken.
Verwarming:
SiO2+3C→SiC+2CO.
Breng een sterke stroom aan op de elektroden in de oven. De temperatuur in de oven stijgt tot ongeveer 1.600 tot 2.500 graden (2.912 tot 4.532 graden F).
Bij deze temperaturen vindt een chemische reactie plaats waarbij koolstof reageert met silicium om siliciumcarbide te vormen, met koolmonoxide als bijproduct:
Koeling en opvang:
Nadat de reactie is voltooid, wordt de oven afgekoeld. Hierdoor ontstaat een mengsel van siliciumcarbide en niet-gereageerde koolstof.
Het siliciumcarbide kan vervolgens met behulp van fysische methoden worden gescheiden en afhankelijk van de gewenste zuiverheid en deeltjesgrootte verder worden verwerkt of verfijnd.
Alternatieve methoden:
Chemische dampafzetting (CVD):Een methode die voornamelijk wordt gebruikt om dunne films van siliciumcarbide te produceren door silaan (SiH₄) te laten reageren met een koolstofbron bij hoge temperaturen.
Sinteren:Silicium- en koolstofpoeders in een mal persen en ze vervolgens verwarmen om vast siliciumcarbide te produceren.
Reactief sinteren:Deze methode maakt gebruik van de reactie tussen silicium en koolstof bij hoge temperatuur en druk.
Toepassingen:
Siliciumcarbide wordt gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder halfgeleiders, schuurmiddelen en als vuurvast materiaal vanwege de hoge thermische geleidbaarheid en weerstand tegen thermische schokken.