碳化硅至少有70种结晶型态
α-碳化硅为常见的一种同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。因遭到加工设备的约束粒形的形状只能加工到近似六面棱形体、其间圆形、片状、针形都是因为设备加工方式的不同所造成粒径的不同。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,而另一种碳化硅,μ-碳化硅稳定,且碰撞时有较为悦耳的声音,但直至今日,这两种型态尚未有商业上之应用。
碳化硅的工业制法是用石英砂和石油焦在电阻炉内炼制
工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅磨料具有高硬度、高抗压强度、比较耐磨的特性,在磨削中的碳化硅磨具成为磨削硬脆材料和硬质合金的更好的工具,不仅,精度高,而且粗糙度高,耐磨耗,使用时间更长久,改善了工作条件。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。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。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
如何对碳化硅进行分级处理
如何对碳化硅进行分级处理
碳化硅是一种工业原材料,碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料。碳化硅常见的形态为颗粒型,根据颗粒的大小又分为多种不同的用途,那么它是如何进行颗粒分级的呢?
沉降法分级。沉降法分级是利用碳化硅颗粒物料在静止水中的沉降熟读随着碳化硅颗粒大小而变化的特点,即碳化硅颗粒愈大,沉降速度也愈大。使碳化硅物料进行分级。沉降法一般分为两种,一种是阶梯式,一种是单缸式。
溢流分级法。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000°C生成。溢流分级是将碳化硅颗粒状的物料置于上升流动的流体介质(一般介质为水)中,当水流的速度不同时,便可“携带出”不同大小的颗粒的物料因此只要严格的控制水流的速度就可以控制溢出的碳化硅微粉的粒度,从而进一步达到分级的目的,溢流分级又可分为,单击溢流和阶梯溢流。
“三耐”材料利用碳化硅
“三耐”材料利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。曾经在高中课本中学到过,碳化硅主要有锻炼金属,特别陶瓷制造,耐火资料和耐磨用具这四大方面的功用运用。另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。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95%,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SiC约97%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。建材陶瓷砂轮工业利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%,特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。
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