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黑碳化硅顆粒的各種性質(zhì)及基本結(jié)構(gòu)
由于天然形成的碳化硅很少,生活中絕大多數(shù)的碳化硅都是人為加工而來(lái)。碳化硅具有很強(qiáng)的硬度,可以作為一種重要的磨料使用。但是區(qū)別于其他普通的磨料碳化硅有多方面的性能,可以運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域,它具有的耐高溫性、導(dǎo)熱性,導(dǎo)電性等等
碳化硅具有的耐高溫性和導(dǎo)熱性,使它成為隧道窯或梭式窯的優(yōu)選窯具材料之一,它所具有的導(dǎo)電性使其成為一種重要的電加熱元件等。碳化硅是一種典型的共價(jià)鍵結(jié)合的穩(wěn)定化合物。從理論上講,碳化硅均由SiC四面體堆積而成,所不同的只是平行結(jié)合或反平行結(jié)合。SiC有75種變體,所有這些結(jié)構(gòu)可分為方晶系、六方晶系和菱形晶系。α-SiC是高溫穩(wěn)定型,β-SiC是低溫穩(wěn)定型。β-SiC在2100~2400℃可轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC,β-SiC可在1450℃左右溫度下由簡(jiǎn)單的硅和碳混合物制得。利用透射電子顯微鏡和X射線衍射檢測(cè)技術(shù)可對(duì)SiC顯微體進(jìn)行多型體分析和定量測(cè)定。為了區(qū)別各種不同的結(jié)構(gòu),需要有相應(yīng)的命名方法。命名方法常用的是:把低溫類型的立方碳化硅叫做β—SiC,而其余六方的、菱形的晶胞結(jié)構(gòu)一律稱為α—SiC。這種命名方法與相律慣例以及礦物學(xué)命名都不相符,但因其很方便,也就頗為流行。
黑碳化硅具有耐腐蝕、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(pán)、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(yáng)能熱水器等的理想材料之一。
黑碳化硅硬度介紹
黑碳化硅的莫氏強(qiáng)度在9.2-9.5級(jí),在模式硬度表當(dāng)中,強(qiáng)度達(dá)到了9級(jí)。碳化硅也是介于剛玉與金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉的耐磨材料。且具有較好的耐磨性是作為磨料選擇的材料。
黑碳化硅的工業(yè)制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
在磨料模具當(dāng)中強(qiáng)度高、耐磨性好才是模具選擇的材料,砂輪耐磨不耐磨,消耗快與慢通過(guò)簡(jiǎn)單的測(cè)試即可獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
目前碳化硅的應(yīng)用已經(jīng)設(shè)計(jì)到:磨料模具、廣泛切割液、耐火材料、煉鋼輔料及工業(yè)地坪、陶瓷燒結(jié)等諸多領(lǐng)域。無(wú)論是強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)熱率、耐高溫等方面都有著好的表現(xiàn)。