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碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,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。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具。
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。另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料,如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、爐用弧型板、熱電偶保護(hù)管等;用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等碳化硅陶瓷材料;還可以制做火箭噴管、燃?xì)廨啓C(jī)葉片等。
碳化硅的冶金使用?
碳化硅含硅約70%,含碳30%,并有少量游離碳和硅。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(xì)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(qiáng)氣流沖出。高溫下,碳化硅分解成碳和硅離子,它們的化學(xué)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(jìn)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(qiáng)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。
硫在鋼中多以硫化物的形式存在,對絕大多數(shù)鋼而言,硫[S]是有害元素。它對鋼材性能的主要影響:使鋼材產(chǎn)生熱脆、減低鋼的力學(xué)性能及焊接性能等。因此,減小和控制鋼中硫的含量,對于提高鋼材質(zhì)量具有很大益處。實驗研究表明,在高溫下,碳化硅的內(nèi)部有一定的液相生成。
介于鋼水熔液與碳化硅之間的液相層,通常為硅酸鹽熔體,它的組成、結(jié)構(gòu)與熔渣十分相似。因此,也具有熔渣的氧化還原;脫硫、磷以及吸附鋼液中夾雜物的作用。碳化硅對熔池中鋼水的脫硫原理為:進(jìn)入碳化硅液相隔離層中的硫離子通過液相向碳化硅內(nèi)擴(kuò)散,與碳化硅中的[CaO]顆粒反應(yīng),在[CaO]顆粒表面生成CaS層。