碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-sic。黑碳化硅含sic约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。电炉中间用石墨或碳颗粒堆积成柱状电阻-体,所配原料紧密填充在-体四周。绿碳化硅含sic约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套。此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从ra32~0.16微米一次加工到ra0.04~0.02微米。
目前广泛应用于转炉、电炉、连铸、炉外精炼以及钢包中的碳化硅,是20世纪80年代发展起来的一类较为新型的碱性碳化硅——碳复合碳化硅。碳复合碳化硅中一般含有3%~30%的碳。碳化硅晶片在通讯领域具有广阔的运用前景,能让高清晰电视提供更清晰的信号和图像。在炼钢过程中,碳的氧化反应是冶炼过程的重要反应。把钢水中的含碳量氧化降低到所炼钢号的规格内,是炼钢的重要任务之一。
而碳化硅的脱碳会造成钢水中碳的含量增加改变钢的组成,尤其在冶炼纯净钢、超纯净钢时,碳化硅的脱碳会对钢水及钢材产生较大的影响。碳化硅的脱碳机理为:当冶炼进行的一定程度后,钢与碳化硅之间存在一定的液相隔离层。归纳起来有自动运行和停机功能、大功率-控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能等。反应物在碳化硅表面形成一个固相产物层,碳化硅中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。
碳化硅是典型的多晶型化合物,按大类来分,有α-碳化硅和β-碳化硅两种。α-碳化硅做为磨料有黑、绿两种品种。β-碳化硅是制备碳化硅类陶瓷的主要原料。
碳化硅的用途十分广泛,如:冶金、机械、化工、建材、轻工、电子。
磨料可作为冶金工业的净化剂、脱氧剂和改良剂。在机械加工方面可作为合成硬质合金刀具;加工后的硅碳板可作为耐火材料用于陶瓷烧制的棚板。通过精加工后生产的微粉,可用于-电子元器件和远红外线辐射材料的涂料。
高纯度精微粉可供工业航空航天器皿的涂层。
根据结合相的不同,碳化硅制品可分为以下几类:
1. 氧化物结合碳化硅。以al2o3-sio2系硅酸盐为结合相,包括黏土结合、莫来石结合和sio2结合碳化硅。
2. 氮化物结合碳化硅。结合相为sin4、si2n2o、sialon等共价键化合物。
3. 自结合碳化硅。包括β-sic结合碳化硅和重结晶碳化硅。
4. 渗硅反应烧结碳化硅。由碳化硅和游离硅组成的一种碳化硅质工程陶瓷材料。
此外,通常将碳化硅含量在50%以下的耐火制品称为半碳化硅质制品,半碳化硅质制品包括熟料碳化硅制品、高铝碳化硅制品、锆英石碳化硅制品、莫来石碳化硅制品和刚玉碳化硅制品等。
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