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碳被氧化后生成CO氣泡合并長大后上浮,通過渣層排出。碳被氧化會影響鋼水中氧等其他組分的含量。因而也會對鋼水及鋼材質量產(chǎn)生一些的影響。用綠碳化硅的耐腐蝕,熱沖擊耐磨性和良好的導熱性能,提高使用壽命的大型高爐。然而,[CO]氣泡的上浮與排出,對金屬熔池有一種強烈的攪拌作用,對均勻鋼水的成分與溫度,改善鋼水的化學反應動力條件也有一定的益處。
硫在鋼中多以硫化物的形式存在,對絕大多數(shù)鋼而言,硫[S]是有害元素。它對鋼材性能的主要影響:使鋼材產(chǎn)生熱脆、減低鋼的力學性能及焊接性能等。因此,減小和控制鋼中硫的含量,對于提高鋼材質量具有很大益處。電動汽車的電動模塊中電動機是有源負載,其轉速范圍很寬,且在行駛過程中需要頻繁地加速和減速,工作條件比一般的調(diào)速系統(tǒng)復雜,采用碳化硅功率器件可有效提高其驅動系統(tǒng),獲得更高的擊穿電壓、更低的開啟電阻、更大的熱導率以及能在更高溫度下穩(wěn)定工作。實驗研究表明,在高溫下,碳化硅的內(nèi)部有一定的液相生成。
綠碳化硅制成的磨具,多用于硬質合金、鈦合金、光學玻璃的磨削,一起也用于缸套的珩磨。立方碳化硅磨具專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葉輪上,可大大提高葉輪的耐磨性;用機械壓力將立方體SiC200號磨粉與W28微粉壓入內(nèi)燃機的汽缸壁上,可延長缸體壽數(shù)一倍以上。碳化硅在鑄造生產(chǎn)上的使用已經(jīng)比較多了,根據(jù)大家使用的情況來看,效果是比較好的,特別是熔煉中,增加石墨核心,提高球鐵的石墨球數(shù),改善灰鐵的石墨形態(tài)都非常有益。
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兩種導電類型的半導體資料之一。碳化硅應用使鑄鐵中石墨的形態(tài)主要是細小而且均勻分布的A型石墨,從而改善鑄鐵的力學性能。
碳化硅在光伏領域的應用:
光伏逆變器對光伏發(fā)電作用非常重要,不僅具有直交流變換功能,還具有地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、自動電壓調(diào)整功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流檢測功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測功能等。因此,碳化硅的施工一定要嚴格按照施工規(guī)范,控制每一個環(huán)節(jié)、每一個細節(jié)。
國內(nèi)逆變器廠家對新技術和新器件的應用還是太少,以碳化硅為功率器件的逆變器,并且開始大批量應用,碳化硅內(nèi)阻很少,可以把效率做很高,開關頻率可以達到10K,也可以節(jié)省LC濾波器和母線電容。碳化硅材料在光伏逆變器應用上或有突破。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。目前我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。
包括黑碳化硅和綠碳化硅,其中:綠碳化硅是以石油焦和硅石為主要原料,添加作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉。
常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。