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純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含黑碳化硅的用途及種類不同,而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。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。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。冶金選礦行業(yè)的應(yīng)用:碳化硅硬度僅次于金剛石,具有較強(qiáng)的耐磨性能,是耐磨管道、葉輪、泵室、旋流器,礦斗內(nèi)襯的理想材料,其耐磨性能是鑄鐵。
碳化硅的工業(yè)制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
碳化硅的技術(shù)研發(fā)呈加速趨勢,替代技術(shù)大量出現(xiàn)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍處在快速成長期,有多種技術(shù)在激烈競爭。目前晶硅電池在市場份額上占了主要地位,但是其他技術(shù)也在快速演進(jìn)中。電池技術(shù)會(huì)向更高的發(fā)電效率上發(fā)展,這是一種趨勢。
未來碳化硅主要用于半導(dǎo)體、避雷針、電路元件、高溫應(yīng)用、紫外光偵檢器、結(jié)構(gòu)材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細(xì)絲高溫計(jì)、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、珠寶、鋼、護(hù)具、觸媒擔(dān)體等領(lǐng)域。
隨著時(shí)間的推移,爐料高溫范圍不斷擴(kuò)大,形成的碳化硅也越來越多。它在爐內(nèi)不斷形成,蒸發(fā)移動(dòng),結(jié)晶長大,聚集成為一個(gè)圓筒形的結(jié)晶筒。結(jié)晶筒的內(nèi)壁因受高溫,超過2600℃的部分就開始分解。分解出的硅又與爐料中的碳結(jié)合而成為新的碳化硅。爐自送電初期,電熱主要部分用于加熱爐料,而用以形成碳化硅的熱量只是較少的一部分。送電中期,形成碳化硅所用的熱量所占比例較大。送電后期,熱損失占主要部分。在煉鋼過程中,爐襯耐火磚受到侵蝕后,磚的脫碳層和反應(yīng)層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化引起松弛。調(diào)整送電功率與時(shí)間的關(guān)系,優(yōu)選出有利的停電時(shí)間,以期獲得電熱利用率。