碳化硅在航空领域的应用:
碳化硅制作成碳化硅纤维,碳化硅纤维主要用作耐高温材料和增强材料,耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布等。用做增强材料时,常与碳纤维或玻璃纤维合用,以增强金属和陶瓷为主,如做成喷气式飞机的刹车片、发动机叶片、着陆齿轮箱和机身结构材料等,还可用做体育用品,其短切纤维则可用做高温炉材等。在冶炼纯净钢等优质钢材时就必须高度重视和深入研究碳化硅与熔池中钢水之间的反应对钢质量造成的影响。
碳化硅粗料已能大量供应,但是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。
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,能算高新技术产品,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。
碳化物材料熔点较高,大都在3000℃以上,如TiC熔点3107℃,ZrC熔点3530℃。在较高温度下,碳化物会氧化,熔点高于石墨和碳。多数碳化物硬度高,有良好的导电和导热性。部分碳化物性能见表8-6。碳化物基本合成方法有:金属与碳粉直接化合法;碳还原法;金属与含碳气体反应。另一种是黑碳化硅,有金属光泽,含SiC95%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。
生产碳化硅制品,首先要有碳化硅原料。碳化硅的工业生产方法是将石英砂、煤焦、锯末和盐混合在一起,在电阻炉中加热到2200℃左右,盐的作用是除去石英砂和煤焦中的杂质,而锯末的作用是产生气孔,使生成的气体容易逸出。低品级碳化硅(含SiC约85%)是良好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。电炉中间用石墨或碳颗粒堆积成柱状电阻发热体,所配原料紧密填充在发热体四周。
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