碳化硅简介
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2。
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约98.5%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC99%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
碳化硅的用途
1、磨料--主要因为碳化硅具有很高硬度,化学稳定性和一定韧性,所以碳化硅能用于制造固结磨具、涂附磨具和自由研磨,从而来加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具和砂轮等。
2、耐火材料和耐腐蚀材料---主要因为碳化硅具有高熔点(分解度)、化学惰性和抗热振性,所以碳化硅能用于磨具、陶瓷制品烧成窑炉中用棚板和匣钵、炼锌工业竖缸蒸馏炉用碳化硅砖、铝电解槽衬、坩锅、小件炉材等多种碳化硅陶瓷制品。
3、化工用途--因为碳化硅可在溶融钢水中分解并和钢水中离氧、金属氧化物反应生成一氧化碳和含硅炉渣。所以它可作为冶炼钢铁净化剂,即用作炼钢脱氧剂和铸铁组织改良剂。这一般使用低纯度碳化硅,以降低成本。同时还可以作为制造四氯化硅原料。
4、电工用途--用作加热元件、非线性电阻元件和高半导体材料。加热元件如硅碳棒(适用于1100~1500℃工作各种电炉),非线性电阻元件,各式避雷阀片。
5、其它配制成远红外辐射涂料或制成碳化硅硅板用远红外辐射干燥器中。
碳化硅理化指标
耐火材料用碳化硅部分理化指标:JB/CQ 6001-82本标准适用于制作耐火材料使用的碳化硅砂或作耐火砂耐火泥用的碳化硅砂
1.名称及代号 耐火材料用碳化硅的名称、代号及特征见表。
名称
|
外观
|
SiC≥
|
F.C≤
|
Fe2O3%≤
|
高级碳化硅耐火砂
|
黑色粗结晶
|
97
|
0.3
|
0.5
|
碳化硅耐火砂
|
黑色粗结晶和细结晶
|
90
|
2.5
|
2
|
普通碳化硅耐火砂
|
黑色细结晶
|
75
|
7
|
2
|
2.耐火材料用碳化硅砂的粒度规格为3.15mm以细。其中3.15-0.1mm者应占85%以上。 注:用户如有特殊要求,允许按照用户要求的粒度生产。
3.耐火材料用碳化硅中不得混有肉眼可见的低熔点夹杂物(如金属屑)等。