碳化硅在航空领域的应用:
碳化硅制作成碳化硅纤维,碳化硅纤维主要用作耐高温材料和增强材料,耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布等。用做增强材料时,常与碳纤维或玻璃纤维合用,以增强金属和陶瓷为主,如做成喷气式飞机的刹车片、发动机叶片、着陆齿轮箱和机身结构材料等,还可用做体育用品,其短切纤维则可用做高温炉材等。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。
碳化硅粗料已能大量供应,但是技术含量较高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
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。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。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。
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。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。冶金选矿行业的应用:碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁。
纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含黑碳化硅的用途及种类不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-sic和立方体的β-sic(称立方碳化硅)。α-sic由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。β-sic于2100℃以上时转变为α-sic。钢水对炉衬的机械冲刷以及二者之间的化学反应:一方面导致炉衬碳化硅的受损与侵蚀。
碳化硅的工业制法是用石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
建材陶瓷,砂轮工业方面的应用:利用其导热系数、热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不光能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。
节能方面的应用:利用-的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%。-是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。
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