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碳化硅陶瓷的品種和性能。
添加時間:2021-09-22
  碳化硅陶瓷有兩個基本品種,黑色碳化硅和綠色碳化硅,都屬于-SiC。黑色碳化硅含SiC約95%,韌性高于綠色碳化硅。主要用于加工抗拉強度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬。綠色碳化硅含SiC  97%以上,自銳性好。主要用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨氣缸套和磨削高速鋼刀具。此外,立方碳化硅是經過特殊工藝制成的黃綠色晶體,適用于軸承的超精加工,表面粗糙度可從Ra32~0.16微米一次性加工到Ra0.04~0.02微米。

  碳化硅陶瓷由于其化學性質穩定、導熱性高、熱膨脹系數小、耐磨性好,除了用作磨料外,還有許多其他用途。例如,通過特殊工藝在渦輪葉輪或缸體內壁涂覆碳化硅粉末,可提高其耐磨性,延長其使用壽命1-2倍;制成的耐火材料抗熱震性好,體積小,重量輕,強度高,節能效果好。低品位碳化硅(含SiC  85%左右)是很好的脫氧劑,可以加快煉鋼速度,控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅也被廣泛用于制造電熱元件用硅碳棒。碳化硅的硬度很高,莫氏硬度為9.5,具有優異的導熱性。它是一種半導體,能在高溫下抗氧化。

  碳化硅陶瓷至少有70種晶體類型。-SiC是一種常見的類質同象物質,在高于2000的高溫下形成,具有六方晶體結構(類似纖鋅礦)。-碳化硅,立方晶體結構,類似金剛石,形成溫度低于2000,結構見頁面附圖。雖然多相催化劑載體的應用是顯著的,因為它比型具有更高的單位表面積,而另一種類型的碳化硅,-碳化硅,是穩定的,并且在碰撞過程中具有令人愉快的聲音,但是到目前為止,這兩種類型還沒有在商業上使用。

  碳化硅比重3.2g/cm3,升華溫度高(約2700C),非常適合作為軸承或高溫爐的原料。在任何可以達到的壓力下,它都不會熔化,化學活性非常低。由于其高導熱性、高擊穿電場強度和高電流密度,許多人試圖在半導體大功率元件的應用中取代硅。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,其所有的高閃點使其在加熱金屬方面很實用。純碳化硅無色,而工業棕色到黑色是由于含鐵雜質。晶體的虹彩光澤是由于其表面產生的二氧化硅保護層。材料純碳化硅為無色透明晶體。工業碳化硅由于雜質的種類和含量不同,呈淡黃色、綠色、藍色甚至黑色,其透明度隨純度而異。碳化硅的晶體結構分為六方或菱形-碳化硅和立方-碳化硅。由于晶體結構中碳和硅原子的堆疊順序不同,-SiC形成了許多不同的變體,其中已發現的變體超過70種。-SiC在2100以上轉變為-SiC。碳化硅的工業方法是在電阻爐中精煉石英砂和石油焦。精制碳化硅塊經粉碎、酸堿洗滌、磁選、篩分或水洗,制成各種粒度的產品。
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