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碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加NaCl)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅理化性質(zhì):物質(zhì)特性。碳化硅由于化學(xué)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(jī)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。
常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC?97%以上,主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC?95%以上,強(qiáng)度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。
工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,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。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。
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。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種,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。
碳化硅的用途有哪些?
電工,用作發(fā)熱元件、非線性電阻元件和高半導(dǎo)體材料。加熱元件如硅碳棒、非線性電阻元件、各種避雷針閥板等。耐火材料和耐腐蝕材料,主要是因?yàn)樘蓟杈哂懈呷埸c(diǎn)、化學(xué)惰性和耐熱振寺,所以碳化硅可用于磨削工具,用于陶瓷工業(yè)窯爐點(diǎn)火棚板、鋅冶煉行業(yè)垂直蒸餾爐缸金剛砂磚,鋁電解槽線、坩堝、小爐材料如各種碳化硅陶瓷產(chǎn)品。
鑄鐵使用碳化硅加入量很少,對鑄鐵的化學(xué)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(xué)性能,對其物理性能也有明顯的影響。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??;碳化硅應(yīng)用有利于共晶團(tuán)生核,使共晶團(tuán)數(shù)增多。
碳化硅是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,可以在煉鋼過程中有效的將鋼水中的氧氣處理較終起到脫氧的作用,使脫氧時(shí)間縮短,節(jié)約能源,提髙煉鋼效率,提髙鋼的質(zhì)量,降低原輔材料消耗,減少環(huán)境污染,改善勞動(dòng)條件,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(xiàng)理化性能更加穩(wěn)定脫氧效果好。