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碳化硅制品可以分為很多類
碳化硅制品可以分為很多類,根據(jù)不同的使用環(huán)境,分為不同的種類。一般使用到機(jī)械上比較多。例如使用到機(jī)械密封件上,可以稱為碳化硅密封環(huán),可以分為靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、平環(huán)等。也可以根據(jù)客戶的特別要求,制作出各種形狀的碳化硅制品,例如碳化硅異形件,碳化硅板,碳化硅環(huán)等。α-碳化硅為常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000°C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強(qiáng)度等特點(diǎn),這使得碳化硅陶瓷得到了廣泛的應(yīng)用。碳化硅有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結(jié)構(gòu)如頁(yè)面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上,因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅穩(wěn)定,且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。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(zhǎng)使用壽命1~2倍;用以制成的耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高,節(jié)能效果好。低品級(jí)碳化硅(含SiC約85%)是好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,并便于控制化學(xué)成分,提高鋼的質(zhì)量。此外,碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí),僅次于金剛石,具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,是一種半導(dǎo)體,高溫時(shí)能。
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
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(稱立方碳化硅)。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。它與石墨材料組合配對(duì)時(shí),其摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小,因而可用于高PV值,特別是輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況中使用。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。碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結(jié)構(gòu)如頁(yè)面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上,因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅穩(wěn)定,且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。金剛砂又名碳化硅(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)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,碳化硅為應(yīng)用廣泛的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。
碳化硅在加工與生產(chǎn)進(jìn)程傍邊粒形的好壞、微粉的顯微鏡下形狀
碳化硅在加工與生產(chǎn)進(jìn)程傍邊粒形的好壞、微粉的顯微鏡下形狀,都決議了加工產(chǎn)品時(shí)分關(guān)于質(zhì)量的影響。而關(guān)于碳化硅質(zhì)量的要求一方面是加工設(shè)備的挑選另一方面是工藝與質(zhì)料的挑選尤為重要。 因遭到加工設(shè)備的約束粒形的形狀只能加工到近似六面棱形體、其間圓形、片狀、針形都是因?yàn)樵O(shè)備加工方式的不同所造成粒徑的不同。而國(guó)內(nèi)慣例加工設(shè)備也多以:顎破、沖擊式破碎機(jī)與粉體加工的雷蒙磨、超細(xì)磨、球磨機(jī)為主。在礦熱爐內(nèi)質(zhì)還原劑與硅石熔煉所生產(chǎn)的工業(yè)硅,主要用于配制合金,特別是鋁合金的配制,制取多晶硅和有機(jī)硅及耐火材料。建材陶瓷砂輪工業(yè)利用其導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射、高熱強(qiáng)度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短了生產(chǎn)周期,是陶瓷釉面烘烤燒結(jié)理想的間接材料。利用良好的導(dǎo)熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高20-30%,特別是礦山選廠用排放輸送管道的內(nèi)放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。物質(zhì)結(jié)構(gòu)純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。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(稱立方碳化硅)。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。
碳化硅耐火材料是以碳化硅為原料和主晶相的耐火制品。每組電爐配備一組變壓器,但生產(chǎn)時(shí)只對(duì)單一電爐供電,以便根據(jù)電負(fù)荷特性調(diào)節(jié)電壓來(lái)基本上保持恒功率,大功率電爐要加熱約24h,停電后生成SiC的反應(yīng)基本結(jié)束,再經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。因?yàn)樘蓟枘突鹬破返脑虾椭骶嘀饕翘蓟?,所以制品的許多性質(zhì)都取決于碳化硅的性質(zhì)。這類耐火制品中,碳化硅為瘠性料,必須由結(jié)合劑將其黏結(jié)為整體,故結(jié)合劑的性質(zhì)和粘結(jié)形式對(duì)制品的性質(zhì)有相當(dāng)大的影響。
碳化硅是硅與碳元素以共價(jià)鍵結(jié)合的非金屬碳化物,分為天然碳化硅和人工合成碳化硅。天然碳化硅稱為碳硅石,儲(chǔ)量甚少,無(wú)開采價(jià)值。工業(yè)上用的碳化硅都是由人工合成的。
碳化硅是碳化硅二元系中二元化合物,其原子比為1:1含C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.97%,Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.03%。碳化硅有兩種晶型:β-SiC和α-SiC。此外,碳化硅也是高速公路、航空飛機(jī)跑道太陽(yáng)能熱水器等的理想材料之一。β-SiC為立方晶系,從2100℃開始到2400℃ 不可逆地緩慢轉(zhuǎn)化為六方晶系α-SiC。在轉(zhuǎn)化溫度下保溫時(shí)間于轉(zhuǎn)化量。β-SiC真密度為3.21g/cm3,α-SiC為3.22g/cm3。通常,在碳化硅耐火制品中碳化硅多為α-SiC。它具有很低的熱膨脹性,約為莫來(lái)石的二分之一。導(dǎo)熱性很高,在室溫下熱導(dǎo)率約為35W/(m·℃),它隨溫度升高略有下降,但在高溫下仍很高,例如在1300℃仍在11W/(m·℃)以上。