高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備

高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備是專用的碳化硅電爐，其結(jié)構(gòu)由爐底、內(nèi)面鑲有電極的端墻、可卸式側(cè)墻、爐心體(全稱為：電爐的通電發(fā)熱體，一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料，一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。該電爐所用的燒成方法俗稱：埋粉燒成?！叭汀辈牧侠锰蓟杈哂心透g、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。它一通電即為加熱開始，爐心體溫度約2500℃，甚至更高(2600～2700℃)，爐料達(dá)到1450℃時(shí)開始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成)，且放出co。然而，≥2600℃時(shí)SiC會(huì)分解，但分解出的si又會(huì)與爐料中的C生成SiC。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)電壓來基本上保持恒功率，大功率電爐要加熱約24 h，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。

黑碳化硅是以石英砂,石油焦和質(zhì)量好的硅石為主要原料

黑碳化硅是以石英砂，石油焦和質(zhì)量好的硅石為主要原料，通過電阻爐高溫冶煉而成。綠色碳化硅在制造上所采用的原料如黑碳化硅生產(chǎn)大致相同，另加工業(yè)作為反應(yīng)劑和促進(jìn)劑在電阻爐內(nèi)反應(yīng)而成。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。一般我們所看到的碳化硅有兩種顏色，一種黑色，一種綠色（加工過程中都會(huì)使用到石英砂、石油焦、回爐料、木屑等等），不同顏色的含量，用途也會(huì)有一定的差別。

碳化硅呈現(xiàn)黑色的原因在于晶體中包裹著微細(xì)的碳粒。不加時(shí)，由于二氧化硅蒸發(fā)速度較快，碳質(zhì)材料來不及與之反應(yīng)，造成一部分的二氧化硅蒸汽外逸損失了，而碳質(zhì)材料卻未發(fā)生完全，以細(xì)微的顆粒留在已經(jīng)生成的碳化硅晶體中。由于碳化硅超硬，耐腐蝕，耐高溫等特殊優(yōu)勢(shì)，如碳化硅被廣泛使用的主要： 1、磨料--主要是因?yàn)榫哂懈哂捕忍蓟杩捎糜谥圃炷ゾ摺⒛チ虾脱心ゼ庸さ牟Ａ?、陶瓷、非鐵金屬、硬質(zhì)合金金、鈦合金、高速具和砂輪等。而在生產(chǎn)綠碳化硅過程中，我們常說的會(huì)比黑碳化硅冶煉時(shí)多加一種元素就是，因?yàn)榭梢源龠M(jìn)碳化硅產(chǎn)品呈現(xiàn)綠色。

“三耐”材料利用碳化硅

“三耐”材料利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料，如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、爐用弧型板、熱電偶保護(hù)管等；用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等碳化硅陶瓷材料；還可以制做火箭噴管、燃?xì)廨啓C(jī)葉片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飛機(jī)跑道太陽能熱水器等的理想材料之一。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%，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。①黑碳化硅含SiC約95%，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。②綠碳化硅含SiC約97%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，也用于珩磨汽缸套和精磨高速具。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。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。

耐火碳化硅的價(jià)格

碳化硅陶瓷，具有性強(qiáng)，耐磨性能好，硬度高，熱穩(wěn)定性好，高溫強(qiáng)度大，熱膨脹系數(shù)小，熱導(dǎo)率大以及抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。因此，已經(jīng)在石油、化工、機(jī)械、航天、核能等領(lǐng)域大顯身手，日益受到人們的重視。黑碳化硅的導(dǎo)熱性能反應(yīng)了熱量傳遞的速度，在很多情況下需要用到，因此是企業(yè)在購(gòu)買過程中比較看重的一項(xiàng)參數(shù)，但是它并不是一成不變的，會(huì)隨著使用時(shí)周圍環(huán)境的改變而改變。例如，碳化硅陶瓷可用作各類軸承、滾珠、噴嘴、密封件、切削工具、燃汽渦輪機(jī)葉片、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子、反射屏和火箭燃燒室內(nèi)襯等等。

 碳化硅陶瓷的優(yōu)異性能與其獨(dú)特結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。碳化硅是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物，碳化硅中Ｓｉ-Ｃ鍵的離子性僅１２％左右。因此，碳化硅強(qiáng)度高、彈性模量大，具有優(yōu)良的耐磨損性能。2、原材料轉(zhuǎn)化到電阻爐內(nèi)，在電阻爐中的原料通過2250攝氏度以上的高溫精制形成的碳化硅。純碳化硅不會(huì)被ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４和ＨＦ等酸溶液以及ＮａＯＨ等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時(shí)易發(fā)生氧化，但氧化時(shí)表面形成的ＳｉＯ２會(huì)抑制氧的進(jìn)一步擴(kuò)散，故氧化速率并不高。在電性能方面，碳化硅具有半導(dǎo)體性，少量雜質(zhì)的引入會(huì)表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性。此外，碳化硅還有優(yōu)良的導(dǎo)熱性。耐火碳化硅的價(jià)格