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碳化矽的性質和作用是什麽

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碳化矽的性質和作用是什麽

發布日期:2018-05-07 作者: 點擊:

碳化矽



碳化矽(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為質料剛玉坩鍋經過電阻爐高溫鍛煉而成。碳化矽在大自然也存在稀有的礦藏-莫桑石中。


碳化矽又稱金鋼砂或耐火砂。碳化矽是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(出產綠色碳化矽時需求加食鹽)等質料在電阻爐內經高溫鍛煉而成。目前我國工業出產的碳化矽分為黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種,均為碳化矽爐管六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。


包括黑碳化矽和綠碳化矽,其間:黑碳化矽是以石英砂,石油焦和優異矽石為首要質料,經過電阻爐高溫鍛煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉,性脆而尖利。綠碳化矽是以石油焦和優異矽石為首剛玉莫來石匣缽要質料,增加食鹽作為增加劑,經過電阻爐高溫鍛煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉。 常用的碳化矽磨料有兩種不一樣的晶體,一種是綠碳化矽,含SiC 97%以上,首要用於磨硬質含金工具。另一種是黑碳化矽,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化矽大,但硬度較低,首要用於磨鑄鐵和非金屬資料。


【性質】


分子式為SiC,其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉,可作為磨料和別的某些工業資料運用。工業用碳化矽於1891年研製成功,是最早的人工磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化矽存在,但迄今沒有找到可供挖掘的礦源。


純碳化矽是無色通明的晶體。工業碳化矽因所含雜質的種類和含量不一樣,而呈淺黃、綠、藍甚至黑色,通明度隨其純度不一樣而異。碳化矽晶體結構分為六方或菱麵體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化矽)。Α-SiC因為其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不一樣而構成許多不一樣變體,已發現70餘種。Β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。


碳化矽的工業製法是用優異石英砂和石油焦在電阻爐內煉製。煉得的碳化矽塊,經破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的商品。


碳化矽有黑碳化矽和綠碳化矽兩個常用的根本種類,都屬α-SiC。①黑碳化矽含SiC約98.5%,其韌性高於綠碳化矽,大多用於加工抗張強度低的資料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火資料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化矽含SiC99%以上,自銳性好,大多用於加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用於珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化矽,它是以特別技術製取的黃綠色晶體,用以製作的磨具適於軸承的超精加工,可使外表粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。


碳化矽因為化學功用安穩、導熱係數高、熱膨脹係數小、耐磨功用好,除作磨料用外,還有許多別的用處,例如:以特別技術把碳化矽粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可進步其耐磨性而延長運用壽命1~2倍;用以製成的高檔耐火資料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能作用好。低等第碳化矽(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於操控化學成分,進步鋼的質量。此外,碳化矽還大量用於製作電熱元件矽碳棒。


碳化矽的硬度很大,具有優秀的導熱功用,是一種半導體,高溫時能抗氧化。


【用處】


(1)作為磨料,可用來做磨具,如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。


(2)作為冶金脫氧劑和耐高溫資料。


碳化矽首要有四大使用領域,即: 功用陶瓷、高檔耐火資料、磨料及冶金質料。目前碳化矽粗料已能大量供給, 不能算高新技術商品,而技術含量極高 的納米級碳化矽粉體的使用短時間不可能構成規模經濟。


(3)高純度的單晶,可用於製作半導體、製作碳化矽纖維


【產地】


(1)產地:河南、青海、寧夏、四川、貴州、湖北丹江口等地。


(2)輸往國別:美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。


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