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碳化硅含硅約70%,含碳30%,并有少量游離碳和硅。反應(yīng)物在碳化硅表面形成一個固相產(chǎn)物層,碳化硅中的組成元素穿過該層擴(kuò)散到鋼水中。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(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??捎糜谟猩饘僖睙捁I(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、熱電偶保護(hù)管等。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。
碳化硅是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進(jìn)行脫氧,和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定脫氧效果好。
碳化硅可以作為硅鐵的替代品使用。并且在投爐中不會產(chǎn)生粉塵污染,反應(yīng)速度快、降低成本。
碳化硅氧化時產(chǎn)生的反應(yīng)熱能,可減少電的使用量,使操作時間縮短。隨著各種冶煉技術(shù)的升級,碳化硅的應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)大,在各行各業(yè)的作用也越來越多。
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。受熔融鋼水、爐渣、爐氣以及兌入鐵水和加入散料、廢鋼時的機(jī)械沖刷,使得碳化硅脫落并卷入鋼溶液中,形成非金屬夾雜。鋼材中的非金屬夾雜物與鋼材本身的性能有很大差別。
從力學(xué)角度分析,非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點,對鋼材的強(qiáng)度、剛度以及持久等力學(xué)性能都有很大影響。黑碳化硅是以石英砂,石油焦和硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。因此,非金屬夾雜是影響鋼材質(zhì)量的嚴(yán)重缺陷之一。構(gòu)成碳化硅的一些元素,直接溶解到鋼水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金屬元素增加。在一定條件下,鋼水中非金屬元素之間相互反應(yīng)生成非金屬夾雜物。
綠碳化硅制成的磨具,多用于硬質(zhì)合金、鈦合金、光學(xué)玻璃的磨削,一起也用于缸套的珩磨。綠碳化硅制成的磨具,多用于硬質(zhì)合金、鈦合金、光學(xué)玻璃的磨削,一起也用于缸套的珩磨。立方碳化硅磨具專用于微型軸承的超精磨。用電鍍辦法將碳化硅微粉涂敷于水輪機(jī)葉輪上,可大大提高葉輪的耐磨性;用機(jī)械壓力將立方體SiC200號磨粉與W28微粉壓入內(nèi)燃機(jī)的汽缸壁上,可延長缸體壽數(shù)一倍以上。
在電氣工業(yè)中,碳化硅可用做避雷器閥體、硅碳電熱元件、遠(yuǎn)紅外線發(fā)生器等。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,碳化硅為應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。在電子工業(yè)中,如在工業(yè)碳化硅爐內(nèi)或在工業(yè)爐上用特別辦法培育出來大片完好的碳化硅單晶體,可作為發(fā)光二極管的基片;高純碳化硅晶體是制造耐輻射高溫半導(dǎo)體的材料。碳化硅是少量禁帶寬度大(2.86eV)且具有P及n兩種導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體資料之一。