碳化硅用作耐火材料的数量大于用作磨料。黑碳化硅耐火材料主要用以制造碳化硅制品,如重结晶碳化硅制品,燃气轮机构件,喷嘴,氮化硅结合碳化硅制件,高炉高温区衬材,高温窑炉构件等。黑碳化硅耐火材料中的含量大于90%,主要用以制造耐中等高温的窑炉构件。这些构件除利用碳化硅的耐热性,导热性外,在很多场合还兼用它的化学稳定性。黑碳化硅耐火材料含量要求大于83%,主要用于出铁槽,铁水包,炼锌业和海绵铁制造业等的内衬。
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的非常好的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节约效果好。低品级碳化硅(含SiC约百分之八十五)是特别好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅又称金钢砂或耐火砂。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)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。其中:黑碳化硅是以石英砂,石油焦和硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料,添加作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。
碳化硅的作用有很多,可以作为磨料,同时可以作为碳化硅陶瓷的生产原料,同时还能够作为电子元件的生产原料,这些作用都是与碳化硅的产品特息相关的。碳化硅耐高温,与强酸、强碱均不起反应,导电导热性好,具有很强的抗辐射能力。用碳化硅粉直接升华法可制得大体积和大面积碳化硅单晶。用碳化硅单晶可生产绿色或蓝色发光二极管、场效应晶体管,双极型晶体管。用碳化硅纤维可制成雷达吸波材料,在工业中前景广阔。碳化硅超精细微粉是生产碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度,优良的性,耐腐蚀性,非常高的抗磨损以及低的磨擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中很好的材料,如晶须补强可改善碳化硅的韧性和强度。
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