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目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐、電爐、連鑄、爐外精煉以及鋼包中的碳化硅,是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一類較為新型的堿性碳化硅——碳復(fù)合碳化硅。碳復(fù)合碳化硅中一般含有3%~30%的碳。此外,碳化硅還大黑碳化硅的用途及種類用于制作電熱黑碳化硅的用途及種類件硅碳棒。在煉鋼過(guò)程中,碳的氧化反應(yīng)是冶煉過(guò)程的重要反應(yīng)。把鋼水中的含碳量氧化降低到所煉鋼號(hào)的規(guī)格內(nèi),是煉鋼的重要任務(wù)之一。
而碳化硅的脫碳會(huì)造成鋼水中碳的含量增加改變鋼的組成,尤其在冶煉純凈鋼、超純凈鋼時(shí),碳化硅的脫碳會(huì)對(duì)鋼水及鋼材質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。碳化硅的脫碳機(jī)理為:當(dāng)冶煉進(jìn)行的一定程度后,鋼與碳化硅之間存在一定的液相隔離層。碳化硅的工業(yè)生產(chǎn)方法是將石英砂、煤焦、鋸末和鹽混合在一起,在電阻爐中加熱到2200℃左右,鹽的作用是除去石英砂和煤焦中的雜質(zhì),而鋸末的作用是產(chǎn)生氣孔,使生成的氣體容易逸出。反應(yīng)物在碳化硅表面形成一個(gè)固相產(chǎn)物層,碳化硅中的組成元素穿過(guò)該層擴(kuò)散到鋼水中。
碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定,除作磨料用外,還有很多其他用途,用以制成的耐火材料,節(jié)能效果好。
低品級(jí)碳化硅(含SiC約85%)是很好的脫氧劑,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)黑碳化硅的用途及種類。此外,碳化硅還大黑碳化硅的用途及種類用于制作電熱黑碳化硅的用途及種類件硅碳棒。
主要用途:用于3—12英寸單晶硅、多晶硅、石英晶體等線切割。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。目前我國(guó)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作為添加劑,通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉。我們可用以發(fā)現(xiàn)天然界中碳化硅的出產(chǎn)量徐徐的不能知足市場(chǎng)的需求,因此,開發(fā)通過(guò)利用化學(xué)方式來(lái)提取碳化硅資源,就吸引了更多市場(chǎng)的關(guān)注,徐徐的碳化硅的合成方法也就深入了科技研究行列中。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(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC 95%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。
黑色碳化硅和綠色碳化硅的應(yīng)用也有所差別。黑碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗張強(qiáng)度低的材隊(duì)如玻璃、陶瓷、石料和耐火物氯同時(shí)也用于鑄鐵零件和有色金屬材料的磨削。而碳化硅的脫碳會(huì)造成鋼水中碳的含量增加改變鋼的組成,尤其在冶煉純凈鋼、超純凈鋼時(shí),碳化硅的脫碳會(huì)對(duì)鋼水及鋼材質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。綠碳化硅制成的磨具,多用于硬質(zhì)合金、欽合金、光學(xué)玻璃的磨削,同時(shí)也用于缸缸的精磨。
碳化硅纖維正在一些國(guó)家組織生產(chǎn),可作為復(fù)合結(jié)構(gòu)材的組分。
由此可見,碳化硅是一種廣泛應(yīng)用的人造磨料和工程材料。國(guó)外某些廠商碳化硅生產(chǎn)的特點(diǎn)是多牌號(hào)和開展綜合科用,以適應(yīng)各部門應(yīng)用的需要,并可做到物盡其才,提高生產(chǎn)廠的經(jīng)濟(jì)效益.這一點(diǎn)很值得我們重視。反應(yīng)物在碳化硅表面形成一個(gè)固相產(chǎn)物層,碳化硅中的組成元素穿過(guò)該層擴(kuò)散到鋼水中。目前我國(guó)各砂輪廠生產(chǎn)的碳化硅絕大部份是用作磨料,而冶煉爐中產(chǎn)生的大量二級(jí)品碳化硅沒有用武之地,只能用于回爐冶練,這是很不經(jīng)濟(jì)的。它會(huì)顯著降低爐的熱效率。