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碳化硅陶瓷的品种和性能。
添加时间:2021-09-22
  碳化硅陶瓷有两个基本品种,黑色碳化硅和绿色碳化硅,都属于-SiC。黑色碳化硅含SiC约95%,韧性高于绿色碳化硅。主要用于加工抗拉强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属。绿色碳化硅含SiC  97%以上,自锐性好。主要用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨气缸套和磨削高速钢刀具。此外,立方碳化硅是经过特殊工艺制成的黄绿色晶体,适用于轴承的超精加工,表面粗糙度可从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学性质稳定、导热性高、热膨胀系数小、耐磨性好,除了用作磨料外,还有许多其他用途。例如,通过特殊工艺在涡轮叶轮或缸体内壁涂覆碳化硅粉末,可提高其耐磨性,延长其使用寿命1-2倍;制成的耐火材料抗热震性好,体积小,重量轻,强度高,节能效果好。低品位碳化硅(含SiC  85%左右)是很好的脱氧剂,可以加快炼钢速度,控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅也被广泛用于制造电热元件用硅碳棒。碳化硅的硬度很高,莫氏硬度为9.5,具有优异的导热性。它是一种半导体,能在高温下抗氧化。

  碳化硅陶瓷至少有70种晶体类型。-SiC是一种常见的类质同象物质,在高于2000的高温下形成,具有六方晶体结构(类似纤锌矿)。-碳化硅,立方晶体结构,类似金刚石,形成温度低于2000,结构见页面附图。虽然多相催化剂载体的应用是显著的,因为它比型具有更高的单位表面积,而另一种类型的碳化硅,-碳化硅,是稳定的,并且在碰撞过程中具有令人愉快的声音,但是到目前为止,这两种类型还没有在商业上使用。

  碳化硅比重3.2g/cm3,升华温度高(约2700C),非常适合作为轴承或高温炉的原料。在任何可以达到的压力下,它都不会熔化,化学活性非常低。由于其高导热性、高击穿电场强度和高电流密度,许多人试图在半导体大功率元件的应用中取代硅。此外,它与微波辐射有很强的耦合作用,其所有的高闪点使其在加热金属方面很实用。纯碳化硅无色,而工业棕色到黑色是由于含铁杂质。晶体的虹彩光泽是由于其表面产生的二氧化硅保护层。材料纯碳化硅为无色透明晶体。工业碳化硅由于杂质的种类和含量不同,呈淡黄色、绿色、蓝色甚至黑色,其透明度随纯度而异。碳化硅的晶体结构分为六方或菱形-碳化硅和立方-碳化硅。由于晶体结构中碳和硅原子的堆叠顺序不同,-SiC形成了许多不同的变体,其中已发现的变体超过70种。-SiC在2100以上转变为-SiC。碳化硅的工业方法是在电阻炉中精炼石英砂和石油焦。精制碳化硅块经粉碎、酸碱洗涤、磁选、筛分或水洗,制成各种粒度的产品。
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