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碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。碳化硅對熔池中鋼水的脫硫原理為:進(jìn)入碳化硅液相隔離層中的硫離子通過液相向碳化硅內(nèi)擴(kuò)散,與碳化硅中的[CaO]顆粒反應(yīng),在[CaO]顆粒表面生成CaS層。①黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃,也用于珩磨汽缸套。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Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
采用碳化硅廢料做預(yù)留膨脹間隙填充物,可以有效保證施工質(zhì)量,一方面是碳化硅廢料具有良好的絕熱保溫性能;另一方面碳化硅廢料可以起到預(yù)留膨脹間隙填充物的作用。前期的研究表明,即使在560攝氏度的高溫中,碳化硅晶片在沒有冷卻裝置的情況下仍能正常運(yùn)作。碳化硅的使用壽命、使用周期,與碳化硅自身性能及施工質(zhì)量有很大關(guān)系,特別是耐火澆注料,由于它是半成品材料,其使用效果與施工質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系更大,行業(yè)內(nèi)有稱“三分材料,七分施工”的說法。因此,碳化硅的施工一定要嚴(yán)格按照施工規(guī)范,控制每一個環(huán)節(jié)、每一個細(xì)節(jié)。
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(qiáng)度大的特性,制造薄板窯具,不光能減少窯具容量,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。
節(jié)能方面的應(yīng)用:利用良好的導(dǎo)熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高20-30%。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。
碳化硅磨料通常以石英、石油焦炭為主要原料。它們在備料工序中經(jīng)過機(jī)械加工,成為合適的粒度,然后按照化學(xué)計算,混合成為爐料。磨料調(diào)節(jié)爐料的透氣性,在配爐料時要加適量的木屑。制煉綠碳化硅時,爐料中還要加適量的鹽。
爐料裝在間歇式電阻爐內(nèi)。電阻爐兩端是端墻,近中心處有石墨電極。爐芯體即連于兩電極之間。爐芯周圍裝的是參加反應(yīng)的爐料,外部則是保溫料。它主要是用于研磨玻璃、陶瓷、石材等非金屬材料、鑄鐵及某些非鐵金屬,它與這些材料之間的反應(yīng)性很弱。制煉時,電爐供電,爐芯體溫度上升,達(dá)到2600~2700℃。電熱通過爐芯表面?zhèn)鹘o爐料,使之逐漸加熱,達(dá)到1450℃以上時,即發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成碳化硅,并逸出CO。