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作為磨料,可用來做磨具,如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。碳化硅主要有四大應(yīng)用領(lǐng)域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。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。目前碳化硅粗料已能大量供應(yīng),不能算高新技術(shù)產(chǎn)品,而技術(shù)含量較高的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
高純度的單晶,可用于制造半導(dǎo)體、制造碳化硅纖維。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。因此,碳化硅的施工一定要嚴(yán)格按照施工規(guī)范,控制每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)細(xì)節(jié)。主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。
碳化硅含硅約70%,含碳30%,并有少量游離碳和硅。高純碳化硅一般含量在96%以上,做磨具磨料用,有黑色,綠色等顏色的區(qū)分,普通碳化硅在80%以下,多顯綠色和其他色。鑄造用碳化硅盡量在90%左右,一是高純料,硬度高,熔點(diǎn)也高,低純料可能雜質(zhì)太多。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。還有一種再生碳化硅,較便宜,是用碳化硅回收的舊電器件加工而成。
在電爐里用料,盡量顆粒細(xì)一些,0.5-3毫米,這樣容易熔化,吸收,在沖天爐里使用,則塊度大一點(diǎn),以免被強(qiáng)氣流沖出。高溫下,碳化硅分解成碳和硅離子,它們的化學(xué)特性是首先和氧反應(yīng),所以有減輕鐵水的氧化作用,后分別進(jìn)入鐵水,首先成為石墨的結(jié)晶核心,大家都知道,碳和硅都有較強(qiáng)的孕育作用,所以它們對(duì)電爐和低碳硅鐵水的熔煉有很好的幫助。鑄鐵使用碳化硅加入量很少,對(duì)鑄鐵的化學(xué)成分影響甚小,對(duì)其顯微組織的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學(xué)性能,對(duì)其物理性能也有明顯的影響。
碳化硅是由硅與碳元素以共價(jià)鍵結(jié)合的非金屬碳化物,硬度僅次于金剛石和碳化硼?;瘜W(xué)式為SiC。無色晶體,外表氧化或含雜質(zhì)時(shí)呈藍(lán)黑色。碳化硅器件規(guī)模應(yīng)用于固態(tài)斷路器、換流閥、有源濾波等已有裝備為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)、加速我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供核心元器件及關(guān)鍵裝備等支撐。具有金剛石結(jié)構(gòu)的碳化硅變體俗稱金剛砂。金剛砂的硬度挨近金剛石,熱安穩(wěn)性好,2127℃時(shí)由β-碳化硅轉(zhuǎn)變成α-碳化硅,α-碳化硅在2400℃依然安穩(wěn)。
碳化硅制品具有耐高溫、耐磨、耐熱震、耐化學(xué)腐蝕、耐輻射和杰出的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等特別功用,因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中具有廣泛的用處。在我國(guó),綠碳化硅首要用做磨料。一般耐火澆注料在出廠后都會(huì)提供一份施工說明,其中對(duì)澆注料在施工中的加水量有明確規(guī)定。黑碳化硅用于制造磨具,多用于切開和研磨抗張強(qiáng)度低的資料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,一起也用于鑄鐵零件和有色金屬資料的磨削。
在航天工業(yè)中,用碳化硅制造的燃?xì)鉃V片、燃燒室噴嘴已用于火箭技能中?,F(xiàn)已完成工業(yè)化出產(chǎn)的碳化硅纖維,是一種新式高強(qiáng)度、高模量資料,具有優(yōu)異的耐熱性和耐氧化性,與金屬、樹脂有杰出的相容性。碳化硅廢料及其混合物要想能夠廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中,就需要經(jīng)過粉化、粉碎、分級(jí)、除塵、過濾、沉淀、離心分離、干燥、結(jié)晶、混合、輸送、給料、包裝等過程,生成材料的基礎(chǔ)——碳化硅廢料。使用溫度可達(dá)1200℃,高溫下強(qiáng)度堅(jiān)持率可達(dá)80%以上。
在炭素工業(yè)中,碳化硅首要用來出產(chǎn)煉鐵高爐用磚,如石墨碳化硅、氮化硅結(jié)合的碳化硅磚等。在石墨電極出產(chǎn)中,碳化硅還用做耐氧化涂層電極的涂層耐火燒結(jié)料的配猜中,以添加涂層對(duì)溫度急劇改變的承受才能。擠壓法是目前我國(guó)碳化硅廢料工業(yè)壓力成型法粉化中常用的方法,它的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)量大、粒度均勻、顆粒強(qiáng)度好、成粒率高等。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)峤夥错懀谑w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。