碳化硅的用途有哪些？

電工，用作發(fā)熱元件、非線性電阻元件和高半導(dǎo)體材料。加熱元件如硅碳棒、非線性電阻元件、各種避雷針閥板等。耐火材料和耐腐蝕材料，主要是因?yàn)樘蓟杈哂懈呷埸c(diǎn)、化學(xué)惰性和耐熱振寺，所以碳化硅可用于磨削工具，用于陶瓷工業(yè)窯爐點(diǎn)火棚板、鋅冶煉行業(yè)垂直蒸餾爐缸金剛砂磚，鋁電解槽線、坩堝、小爐材料如各種碳化硅陶瓷產(chǎn)品。

磨料，由于碳化硅的高硬度、化學(xué)穩(wěn)定性和韌性?？杉庸げＡА⑻沾?、石材、鑄鐵及部分有色金屬、碳化物、鈦合金、高速鋼工具及砂輪。所以碳化硅可以用來(lái)制造硬質(zhì)合金磨料，涂層磨料和自由磨料。金屬氧化物反應(yīng)生成和硅渣。因此碳化硅可作為冶煉鋼鐵的凈化劑，即煉鋼的脫氧劑和鑄鐵的結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑。

碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物－莫桑石中。碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。

利用碳化硅具有耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊、作高溫間接加熱材料、如堅(jiān)罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、爐用弧型板、熱電偶保護(hù)管等。鋼鐵利用了碳化硅的耐腐蝕、抗熱沖擊耐磨損、導(dǎo)熱好的特點(diǎn)、用于大型高爐內(nèi)襯提高了使用壽命。

碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí)，僅次于較硬的金剛石（10級(jí)），具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，是一種半導(dǎo)體，高溫時(shí)能。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。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)。

碳化硅的生產(chǎn)流程：將石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑按比例混合；將原材料加入電阻爐中，原料在電阻爐中經(jīng)過(guò)2250℃以上高溫精煉制成碳化硅；經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的冶煉后，傾倒出碳化硅；將容器中的碳化硅冷卻；將碳化硅放入制砂機(jī)中粉碎，生產(chǎn)出碳化硅段砂；粉碎后，該材料將運(yùn)往磁分離去雜質(zhì)，并進(jìn)入磨粉機(jī)進(jìn)行粉磨。

碳化硅對(duì)鋼材的影響:

在煉鋼過(guò)程中，爐襯耐火磚受到侵蝕后，磚的脫碳層和反應(yīng)層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化引起松弛。受熔融鋼水、爐渣、爐氣以及兌入鐵水和加入散料、廢鋼時(shí)的機(jī)械沖刷，使得碳化硅脫落并卷入鋼溶液中，形成非金屬夾雜。鋼材中的非金屬夾雜物與鋼材本身的性能有很大差別。

從力學(xué)角度分析，非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點(diǎn)，對(duì)鋼材的強(qiáng)度、剛度以及持久等力學(xué)性能都有很大影響。因此，非金屬夾雜是影響鋼材質(zhì)量的嚴(yán)重缺陷之一。構(gòu)成碳化硅的一些元素，直接溶解到鋼水中，使得熔池中的氧、碳及其他非金屬元素增加。在一定條件下，鋼水中非金屬元素之間相互反應(yīng)生成非金屬夾雜物。