物理机械性能
密度:各种碳化硅晶形的颗粒密度十分接近,一般认为是3.20克/毫米3,其碳化硅磨料的自然堆积密度在1.2--1.6克/毫米3之间,其高低取决于粒度号、粒度组成和颗粒形状。
硬度:碳化硅的莫氏硬度为9.2,威氏显微密硬度为3000--3300公斤/毫米2,努普硬度为2670—2815公斤/毫米,在磨料中高于刚玉而仅次于金刚石、立方氮化硼和碳化硼。
导热率:碳化硅制品的导热率很高,热膨胀系数较小,抗热震性很高,是好的耐火材料。
由于它具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点,被用于各种耐磨、耐蚀和耐高温的机械零部件,是一种新型的工程陶瓷新材料。
为了鉴定碳化硅的生成或其与周围介质发生化学反应的可能性,必须了解SIC的热力学性能。
不同生产研究者提出的碳化硅热力学常数,往往差异很大。因此,必须对原有的数据比较分析,才能得出可信的数据。比较分析过往的数值可以计算出碳化硅的热力学数据。对于耐火材料用碳化硅,可以有个非常明确的热力学性能可信值。
通过上述热力学常数计算出的元素硅和碳生成碳化硅(Si+C=SIC)发生反应时自由能和热势的变化。当碳化硅处于固态的温度范围内(<1683K),计算是按焦木金一斯瓦尔茨曼公式进行的,而在存在液态硅的范围内(1683~2800K),经过分析计算咱们可以得出结论:就热力学方面而言,在低于3000K温度下固态或液态硅与石墨相互反应便能生成碳化硅。
研究碳化硅反应动力学的目的是大限度的去除脱氧产物。通常整个脱氧过程(降低钢种全氧的过程)主要可以分为几个过程,今天我们就来看看碳化硅脱氧的机理。
1.碳化硅的溶解与均匀化(在碳化硅加入钢液过程中要有大力搅拌的作用作为提高钢液溶解的速度,另外需要提高钢液的温度,减小铁合金的粒度)
2.碳化硅的化学反应效果(这个过程的反应速度相当的快,几乎和步同步进行)
3.碳化硅生核以及核的成长(产物的熔点比周围金属的熔点高的话,主要以固体形式存在)
4.碳化硅球使用后的产物粒子的凝集长大(用强脱氧元素脱氧时生成稳定的熔点高的产物,在炼钢过程中的温度下是固体的)
5.碳化硅浮或为耐火砖衬,渣层吸收效果(这样可以更好的去除脱氧产物)
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