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碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。一般認(rèn)為是由外來雜質(zhì)的存在引起的,如,以碳化硼的形式引入硼時(shí),會(huì)使晶體呈黑色。②綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
碳化硅陶瓷的耐化學(xué)腐蝕性好、強(qiáng)度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系數(shù)小,且耐高溫,因而是制造密封環(huán)的理想材料。碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下,它都不會(huì)熔化,且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。當(dāng)碳化硅晶體表面的氧化硅薄膜厚度不同時(shí),或?qū)饩€的反射角度不同時(shí),碳化硅晶體表面的呈色亦名不相同。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場(chǎng)強(qiáng)度及高電流密度,在半導(dǎo)體高功率元件的應(yīng)用上,不少人試著用它來取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用,并其所有之高升華點(diǎn),使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。純碳化硅為無色,而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。
利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性,碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基該品種,都屬α-SiC。綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,添加NaCl作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速刀具。
我們經(jīng)??吹降睦贌玫臓t襯就是用耐火材料做成的。而碳化硅就具備以下幾個(gè)特點(diǎn):①具有1600℃以上的耐火度;②高導(dǎo)熱率;③高強(qiáng)度,高耐磨性;④抗侵蝕性好;⑤抗熱震性好;⑥低成本,高壽命。SiC的脫氧作用在感應(yīng)爐中,SiSiC、CSiC則由廢鋼加入量與其品質(zhì)決定,處于85%和大于95%之間。因此廠家生產(chǎn)的碳化硅質(zhì)材料均能滿足焚燒的需求。在現(xiàn)代的垃圾焚燒爐中,廢物燃燒的熱量用來產(chǎn)生蒸汽,這需要采用水介質(zhì)熱交換器來實(shí)現(xiàn),鑒于熱交換和耐用的目的,采用碳化硅質(zhì)耐火材料的作用是顯而易見的。