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碳化硅在鑄鐵中的作用:
1.碳化硅應(yīng)用可以消除或減輕白口傾向;2.碳化硅應(yīng)用避免出現(xiàn)過(guò)冷組織;3.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??;將原材料加入電阻爐中,原料在電阻爐中經(jīng)過(guò)2250℃以上高溫精煉制成碳化硅。4.碳化硅應(yīng)用有利于共晶團(tuán)生核,使共晶團(tuán)數(shù)增多;碳化硅應(yīng)用使鑄鐵中石墨的形態(tài)主要是細(xì)小而且均勻分布的A型石墨,從而改善鑄鐵的力學(xué)性能。
從以上的應(yīng)用效果來(lái)看,碳化硅真的是一種不錯(cuò)的鑄造用料,尤其是可以幫助鑄造企業(yè)降低成本,提高企業(yè)發(fā)展效益,雖然說(shuō)碳化硅是鑄造中的好材料,但是正確合理使用碳化硅也是很艱巨的任務(wù),在生產(chǎn)過(guò)程中碳化硅的使用方法就尤為顯的重要些。
碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98。5%,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、鑄鐵和有色金屬等。根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)和成份的不同,碳化硅通??煞譃椋核嵝蕴蓟?石英、硅磚)。②綠碳化硅含SiC99%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃。
此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0。16微米一次加工到Ra0。04~0。02微米。隨著環(huán)保儒求和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度提高,廢料產(chǎn)品粉化化已成為碳化硅廢料處理技術(shù)的必然趨勢(shì)。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。
碳化硅基功率開(kāi)關(guān)由于具有較低的開(kāi)啟態(tài)電阻,并且能應(yīng)用于高壓、高溫、高頻場(chǎng)合,是硅基器件的理想替代者,如果使用碳化硅功率模塊,與使用硅功率電源裝置相比,由開(kāi)關(guān)損失引起的功率損耗可降低5倍以上,對(duì)未來(lái)電網(wǎng)形態(tài)和能源戰(zhàn)略調(diào)整將產(chǎn)生重大影響,其體積與重量減小40%以上。采用碳化硅廢料做預(yù)留膨脹間隙填充物,可以有效保證施工質(zhì)量,一方面是碳化硅廢料具有良好的絕熱保溫性能。
碳化硅功率器件針對(duì)太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源設(shè)備以及風(fēng)能電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等大功率模組件的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì),以更小尺寸、更低物料成本以及更高的效率。碳化硅器件規(guī)模應(yīng)用于固態(tài)斷路器、換流閥、有源濾波等已有裝備為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)、加速我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供核心元器件及關(guān)鍵裝備等支撐。正是這層保護(hù)膜能有效的隔絕空氣直接與碳化硅制品接觸而發(fā)生氧化反應(yīng),不會(huì)在高溫巨變中開(kāi)裂,脫落,從而能有效的延緩碳化硅制品的氧化,延長(zhǎng)碳化硅制品的使用壽命。
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(zhuān)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(hào)磨粉與W28微粉壓入內(nèi)燃機(jī)的汽缸壁上,可延長(zhǎng)缸體壽數(shù)一倍以上。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類(lèi)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。
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(lái)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(lèi)型的半導(dǎo)體資料之一。氧氣[O2]使熔池中的原子鐵[Fe]大量氧化成[FeO],溶解于鋼水中的碳[C]與[FeO]接觸發(fā)生氧化反應(yīng)。