碳化硅的使用成本较低,加入碳化硅颗粒可以防止析出碳化物,增加铁素体量,减少白口,使铸铁***致密,显著提高加工性能并使切削面光洁; 特别是熔炼中,增加石墨核心,提高球铁的石墨球数,改善灰铁的石墨形态等等都非常有益; 经过大量的实验总结得出碳化硅在灰铸铁生产中已经成为重要的材料。反应物在碳化硅表面形成一个固相产物层,碳化硅中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。
一般碳化硅作为孕育剂的时候,碳化硅以碎粒状随着铁水加入到烧包中,可以有效的起到薄壁铸铁件的孕育处理作用。黑碳化硅用于制造磨具,多用于切开和研磨抗张强度低的资料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,一起也用于铸铁零件和有色金属资料的磨削。铸铁使用碳化硅加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微***的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。
碳化硅含硅约70%,含碳30%,并有少量游离碳和硅。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。高纯碳化硅一般含量在96%以上,做磨具磨料用,有黑色,绿色等颜色的区分,普通碳化硅在80%以下,多显绿色和其他色。铸造用碳化硅尽量在90%左右,一是高纯料,硬度高,熔点也高,低纯料可能杂质太多。还有一种再生碳化硅,较便宜,是用碳化硅回收的旧电器件加工而成。
在电炉里用料,尽量颗粒细一些,0.5-3毫米,这样容易熔化,吸收,在冲天炉里使用,则块度大一点,以免被强气流冲出。将原材料加入电阻炉中,原料在电阻炉中经过2250℃以上高温精炼制成碳化硅。高温下,碳化硅分解成碳和硅离子,它们的化学特性是首先和氧反应,所以有减轻铁水的氧化作用,后分别进入铁水,首先成为石墨的结晶核心,大家都知道,碳和硅都有较强的孕育作用,所以它们对电炉和低碳硅铁水的熔炼有很好的帮助。
金刚砂又名碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑(生产绿色碳化硅时需要加盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。在电气工业中,碳化硅可用做避雷器阀体、硅碳电热元件、远红外线发生器等。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用广泛、经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。
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;用以制成的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。压力成型法,这是通过将湿储量相对较低的细粉碳化硅废料既定在特定空间里,再施加外力压紧制粒的一种方法。
低品级碳化硅是较好的脱氧剂,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。
喷雾和分散弥雾法,这种方法是利用特定的设备,使牌高分散状态的液相或半液相的碳化硅废料直接成为固体颗粒。这种方法的优点在于可同使碳化硅废料的粉化过程和干燥过程同时进行,但缺点也存在,即颗粒强度相对较低,粒度相对较小。
热熔融成型法,这种方法主要利用了产品的低熔点这一特性,通过特殊的冷凝方式将熔融碳化硅废料冷凝结晶成符合要求的片状、条状、块状、半球状等颗粒。此技术在我国碳化硅废料工业化中得到了较大推广,取得了多项发明,技术水平已经接近更高水平。
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