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常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC97%以上,主要用于磨硬質(zhì)含金工具。建材陶瓷,砂輪工業(yè)方面的應(yīng)用: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。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC95%以上,強(qiáng)度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供開(kāi)采的礦源。
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。碳化硅是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進(jìn)行脫氧,和原工藝相比各項(xiàng)理化性能更加穩(wěn)定脫氧效果好。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。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。
碳化硅是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,可以在煉鋼過(guò)程中有效的將鋼水中的氧氣處理較終起到脫氧的作用,使脫氧時(shí)間縮短,節(jié)約能源,提髙煉鋼效率,提髙鋼的質(zhì)量,降低原輔材料消耗,減少環(huán)境污染,改善勞動(dòng)條件,碳化硅是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進(jìn)行脫氧和原工藝相比各項(xiàng)理化性能更加穩(wěn)定脫氧效果好。從力學(xué)角度分析,非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點(diǎn),對(duì)鋼材的強(qiáng)度、剛度以及持久等力學(xué)性能都有很大影響。
碳化硅可以作為硅鐵的替代品使用。并且在投爐中不會(huì)產(chǎn)生粉塵污染,反應(yīng)速度快、降低成本。碳化硅可以將有用的金屬氧化物被還原為金屬在鋼中被吸收,減少鋼水的損耗,提高產(chǎn)量。
金剛砂又名碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加鹽)等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物,莫桑石。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。 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、經(jīng)濟(jì)的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。
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。在特種炭素資料生物炭的制造中,常以丙烷為氣體質(zhì)料,經(jīng)高溫?zé)峤夥错?,在石墨基體上堆積生成含硅熱解炭涂層,以添加制品的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。
低品級(jí)碳化硅是較好的脫氧劑,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。