碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物-莫桑石中。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅在铸造生产上的使用已经比较多了,根据大家使用的情况来看,效果是比较好的,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都非常有益。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盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。
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,添加盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。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。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。
在炼钢过程中,炉衬耐火砖受到侵蚀后,砖的脱碳层和反应层发生结构变化引起松弛。受熔融钢水、炉渣、炉气以及兑入铁水和加入散料、废钢时的机械冲刷,使得碳化硅脱落并卷入钢溶液中,形成非金属夹杂。钢材中的非金属夹杂物与钢材本身的性能有很大差别。
从力学角度分析,非金属夹杂物的存在部位是钢材的应力集中点,对钢材的强度、刚度以及持久等力学性能都有很大影响。因此,非金属夹杂是影响钢材质量的严重缺陷之一。构成碳化硅的一些元素,直接溶解到钢水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金属元素增加。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。在一定条件下,钢水中非金属元素之间相互反应生成非金属夹杂物。
碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物,硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体,外表氧化或含杂质时呈蓝黑色。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。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。金刚砂的硬度挨近金刚石,热安稳性好,2127℃时由β-碳化硅转变成α-碳化硅,α-碳化硅在2400℃依然安稳。
碳化硅制品具有耐高温、耐磨、耐热震、耐化学腐蚀、耐辐射和杰出的导电性、导热性等特别功用,因而在国民经济各部门中具有广泛的用处。在我国,绿碳化硅首要用做磨料。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。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。
湿法粉化,这是通过使碳化硅废料与流体粘合剂搅拌制造成符合制剂要求的成品或者为半成品颗粒。这种方法可增加颗粒的密度,使碳化硅废料更容易被控制,流动性、可压性、稳定性、可湿性强,能够做到颗粒无结块,无泡沫,易于分散。
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。这种方法根据施加外力的物理系统的区别而又分为模压法和挤压法。这两种方法各有优缺点。
模压法的优点是可制造较大的团块,制成的碳化硅废料也有一定的机械强度,但缺点也很明显,就是设备的适用范围较小,有的碳化硅废料不易脱模。
挤压法是目前我国碳化硅废料工业压力成型法粉化中常用的方法,它的优点是适应能力强、产量大、粒度均匀、颗粒强度好、成粒率高等。
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