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碳化硅發(fā)展歷史,碳化硅是由美國(guó)人艾奇遜在1891年電熔金剛石實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)室偶然發(fā)現(xiàn)的一種碳化物,當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是金剛石的混合體,故取名金剛砂,1893年艾奇遜研究出來(lái)了工業(yè)冶煉碳化硅的方法,也就是大家常說(shuō)的艾奇遜爐,一直沿用至今,以碳質(zhì)材料為爐芯體的電阻爐,通電加熱石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。碳化硅SiC與液渣相或液態(tài)金屬中的氧相互反應(yīng),強(qiáng)烈地釋放出大量燃燒熱,因?yàn)樾纬傻腟iO2在這種情況下迅速逸出,加強(qiáng)了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件,這種特性對(duì)脫氧過(guò)程是很有幫助的。
碳化硅材料在我們的日常生活中是十分常見(jiàn)的一種材料,應(yīng)用十分廣泛,在我們選購(gòu)的時(shí)候我們需要對(duì)碳化硅材料的應(yīng)用知識(shí)多加了解,通常按碳化硅的含量進(jìn)行分類(lèi),含量越高、純度越高、它的物理性能越好。在現(xiàn)代的垃圾焚燒爐中,廢物燃燒的熱量用來(lái)產(chǎn)生蒸汽,這需要采用水介質(zhì)熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn),鑒于熱交換和耐用的目的,采用碳化硅質(zhì)耐火材料的作用是顯而易見(jiàn)的。低品級(jí)碳化硅(含SiC約85%)是好的脫氧劑,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)量。此外,碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。
碳化硅脫氧劑是一種新穎的復(fù)合脫氧劑。碳化硅脫氧劑的使用可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而且因?yàn)榭梢钥s短還原期,所以可以減少鋼液后期的吸氣的機(jī)會(huì),從而就可以保證了鋼水的質(zhì)量,對(duì)環(huán)境也是有好處的。
它可以代替價(jià)格比較貴的傳統(tǒng)脫氧劑硅鐵粉和合金粉,能適用于普鋼、合金鋼與特種鋼在冶煉時(shí)脫氧,金石碳化硅脫氧劑具有脫氧迅速、還原氣氛濃、成渣早、泡沫豐富等特點(diǎn)。碳化硅脫氧劑的使用可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而且因?yàn)榭梢钥s短還原期,所以可以減少鋼液后期的吸氣的機(jī)會(huì),從而就可以保證了鋼水的質(zhì)量,對(duì)環(huán)境也是有好處的??梢杂行У奶岣咴氐幕厥章?,還有增炭的作用,能代替部分增碳劑,能降低成本。用碳化硅為煉鋼脫氧劑的話可以是剛睡的質(zhì)量變穩(wěn)定。而且具有細(xì)化晶粒、與清除水中雜質(zhì)的作用,在使用后可是剛水澆筑的溫度變高,鑄胚質(zhì)量好,能降低成本。
碳化硅的呈色原因有多種不同的解釋。一般認(rèn)為是由外來(lái)雜質(zhì)的存在引起的,如,以碳化硼的形式引入硼時(shí),會(huì)使晶體呈黑色;當(dāng)晶體中含氮時(shí)則為綠色。碳化硅在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,同時(shí)大家也發(fā)現(xiàn)了,碳化硅有很多種顏色,而且不同的顏色,其特性不同,應(yīng)用也有一定的差別。碳化硅的外觀顏色除與晶體本身的色澤有關(guān)外還與自然光在晶體表面薄膜的干涉現(xiàn)象有關(guān)。碳化硅的冶煉方法小規(guī)模合成碳化硅的方法,合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2為主要成分的脈石英或石英砂與以C為主要成分的石油焦,低檔次的碳化硅可用地灰分的煤為原料。輔助原料為木屑和NaCl。碳化硅有黑、綠兩種。