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碳化硅含硅約70%,含碳30%,并有少量游離碳和硅。堿性碳化硅由于具有耐火度高、熱穩(wěn)定性好、抗渣性好等優(yōu)良特性,目前被廣泛應(yīng)用于冶煉設(shè)備中。高純碳化硅一般含量在96%以上,做磨具磨料用,有黑色,綠色等顏色的區(qū)分,普通碳化硅在80%以下,多顯綠色和其他色。鑄造用碳化硅盡量在90%左右,一是高純料,硬度高,熔點也高,低純料可能雜質(zhì)太多。還有一種再生碳化硅,較便宜,是用碳化硅回收的舊電器件加工而成。
在電爐里用料,盡量顆粒細一些,0.5-3毫米,這樣容易熔化,吸收,在沖天爐里使用,則塊度大一點,以免被強氣流沖出。碳化硅由于化學性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內(nèi)壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍。高溫下,碳化硅分解成碳和硅離子,它們的化學特性是首先和氧反應(yīng),所以有減輕鐵水的氧化作用,后分別進入鐵水,首先成為石墨的結(jié)晶核心,大家都知道,碳和硅都有較強的孕育作用,所以它們對電爐和低碳硅鐵水的熔煉有很好的幫助。
碳化硅的使用成本較低,加入碳化硅顆粒可以防止析出碳化物,增加鐵素體量,使鑄鐵組織致密,經(jīng)過大量的實驗總結(jié)得出碳化硅在灰鑄鐵生產(chǎn)中已經(jīng)成為重要的材料。
鑄鐵使用碳化硅加入量很少,對鑄鐵的化學成分影響甚小,對其顯微組織的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學性能,對其物理性能也有明顯的影響。從以上的應(yīng)用效果來看,碳化硅真的是一種不錯的鑄造用料,尤其是可以幫助鑄造企業(yè)降低成本,提高企業(yè)發(fā)展效益,雖然說碳化硅是鑄造中的好材料,但是正確合理使用碳化硅也是很艱巨的任務(wù),在生產(chǎn)過程中碳化硅的使用方法就尤為顯的重要些。碳化硅應(yīng)用減輕鑄鐵件的壁厚敏感性,使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差別小,硬度差別也小;碳化硅應(yīng)用有利于共晶團生核,使共晶團數(shù)增多。
在航天工業(yè)中,用碳化硅制造的燃氣濾片、燃燒室噴嘴已用于火箭技能中。碳化硅的使用成本較低,加入碳化硅顆粒可以防止析出碳化物,增加鐵素體量,減少白口,使鑄鐵組織致密,顯著提高加工性能并使切削面光潔。現(xiàn)已完成工業(yè)化出產(chǎn)的碳化硅纖維,是一種新式高強度、高模量資料,具有優(yōu)異的耐熱性和耐氧化性,與金屬、樹脂有杰出的相容性。使用溫度可達1200℃,高溫下強度堅持率可達80%以上。
在炭素工業(yè)中,碳化硅首要用來出產(chǎn)煉鐵高爐用磚,如石墨碳化硅、氮化硅結(jié)合的碳化硅磚等。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。在石墨電極出產(chǎn)中,碳化硅還用做耐氧化涂層電極的涂層耐火燒結(jié)料的配猜中,以添加涂層對溫度急劇改變的承受才能。在特種炭素資料生物炭的制造中,常以丙烷為氣體質(zhì)料,經(jīng)高溫熱解反響,在石墨基體上堆積生成含硅熱解炭涂層,以添加制品的硬度、強度和耐磨性。