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。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。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。
可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂,可用做制造化工原料,是硅树脂工业的主要原料。近年来,由于工业、-以及航空航天工业的飞速发展,对-钢材的需求愈来愈高。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能稳定,脱氧效果好,使脱氧时间缩短,节约能源,提高炼钢效率,提高钢的,降低原辅材料消耗,减少环境污染,-劳动条件,提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。
碳化硅由于化学性能稳定,除作磨料用外,还有很多其他用途,用以制成的耐火材料,节能效果好。
低品级碳化硅含sic约85%是-的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质黑碳化硅的用途及种类。此外,碳化硅还大黑碳化硅的用途及种类用于制作电热黑碳化硅的用途及种类件硅碳棒。
主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。
碳化物材料熔点较高,大都在3000℃以上,如tic熔点3107℃,zrc熔点3530℃。在较高温度下,碳化物会氧化,熔点高于石墨和碳。多数碳化物硬度高,有-的导电和导热性。部分碳化物性能见表8-6。碳化物基本合成方法有:金属与碳粉直接化-;包括黑碳化硅和绿碳化硅,其中:绿碳化硅是以石油焦和-硅石为主要原料作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。碳还原法;金属与含碳气体反应。
生产碳化硅制品,首先要有碳化硅原料。碳化硅的工业生产方法是将石英砂、煤焦、锯末和盐混合在一起,在电阻炉中加热到2200℃左右,盐的作用是除去石英砂和煤焦中的杂质,而锯末的作用是产生气孔,使生成的气体容易逸出。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。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍。
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