碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应,能算-产品,而技术含量较高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
1、作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
2、作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
3、高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
在炼钢过程中,炉衬耐火砖受到侵蚀后,砖的脱碳层和反应层发生结构变化引起松弛。受熔融钢水、炉渣、炉气以及兑入铁水和加入散料、废钢时的机械冲刷,使得碳化硅脱落并卷入钢溶液中,形成非金属夹杂。它有常温和高温强度高、热导率大、热膨胀系数小、抗热震性好、高温耐磨性优良、抗化学侵蚀性强等一系列优-能,已广泛用于钢铁、有色冶金、化学、电力、陶瓷和航空航天等工业领域。钢材中的非金属夹杂物与钢材本身的性能有很大差别。从力学角度分析,非金属夹杂物的存在部位是钢材的应力集中点,对钢材的强度、刚度以及--等力学性能都有很大影响。因此,非金属夹杂是影响钢材的-缺陷之一。
构成碳化硅的一些元素,直接溶解到钢水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金属元素增加。在一定条件下,钢水中非金属元素之间相互反应生成非金属夹杂物。同理也会对钢水及钢材造成不利影响。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑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。
包括黑碳化硅和绿碳化硅,其中:绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。α-sic由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体,一种是绿碳化硅,含sic 97%以上,主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅,有金属光泽,含sic 95%以上,强度比绿碳化硅大,但硬度较低,主要用于磨铸铁和非金属材料。
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