【廣告】
有色金屬冶煉工業(yè)的應(yīng)用:利用碳化硅具有耐高溫,強度大,導(dǎo)熱性能良好,抗沖擊,作高溫間接加熱材料,如堅罐蒸餾爐精餾爐塔盤,鋁電解槽,銅熔化爐內(nèi)襯,熱電偶保護管等。
鋼鐵行業(yè)方面的應(yīng)用:利用碳化硅的耐腐蝕,抗熱沖擊耐磨損,導(dǎo)熱好的特點,用于大型高爐內(nèi)襯提高了使用壽命。
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。
碳化硅是一種能夠抵抗高溫作用的固體材料,廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)。根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)和成份的不同,碳化硅通??煞譃椋核嵝蕴蓟?石英、硅磚);半酸性碳化硅(半硅磚);中性碳化硅(鉻磚、粘土磚、高鋁磚);以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結(jié)合相,包括黏土結(jié)合、莫來石結(jié)合和SiO2結(jié)合碳化硅。堿性碳化硅(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石及鎂質(zhì)耐火泥)等。
堿性碳化硅由于具有耐火度高、熱穩(wěn)定性好、抗渣性好等優(yōu)良特性,目前被廣泛應(yīng)用于冶煉設(shè)備中。在轉(zhuǎn)爐與電爐煉鋼過程中,鋼水對爐襯碳化硅會產(chǎn)生機械沖刷,與此同時構(gòu)成碳化硅的組成元素溶解到鋼水中并與鋼水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋼水對爐襯的機械沖刷以及二者之間的化學(xué)反應(yīng):一方面導(dǎo)致爐襯碳化硅的受損與侵蝕;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。另一方面會對鋼水及鋼材的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
碳化硅制品是指以工業(yè)SiC為原料經(jīng)煉制而成的一種以碳化硅為主要成分的耐火材料。它有常溫和高溫強度高、熱導(dǎo)率大、熱膨脹系數(shù)小、抗熱震性好、高溫耐磨性優(yōu)良、抗化學(xué)侵蝕性強等一系列優(yōu)異性能,已廣泛用于鋼鐵、有色冶金、化學(xué)、電力、陶瓷和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。碳化硅半導(dǎo)體能應(yīng)對“極端環(huán)境”,據(jù)稱,碳化硅晶片甚至可以經(jīng)受住金星或太陽附近的熱度。
碳化硅質(zhì)制品可按碳化硅含量、結(jié)合劑種類和加入量來分類,材料的性能很大程序上取決于材料中碳化硅顆粒間的結(jié)合狀況,因此,通常按結(jié)合相種類對碳化硅制品進行分類。
碳化物材料熔點較高,大都在3000℃以上,如TiC熔點3107℃,ZrC熔點3530℃。在較高溫度下,碳化物會氧化,熔點高于石墨和碳。多數(shù)碳化物硬度高,有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。部分碳化物性能見表8-6。碳化物基本合成方法有:金屬與碳粉直接化合法;近年來,由于工業(yè)、國防以及航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展,對優(yōu)質(zhì)鋼材的需求愈來愈高。碳還原法;金屬與含碳氣體反應(yīng)。
生產(chǎn)碳化硅制品,首先要有碳化硅原料。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。電爐中間用石墨或碳顆粒堆積成柱狀電阻發(fā)熱體,所配原料緊密填充在發(fā)熱體四周。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。