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发布时间:2020-06-15 09:46:23
“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。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,昆明碳化硅,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%,无压碳化硅,节约燃料35%,碳化硅粉,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。
由于碳化硅超硬,耐腐蚀,耐高温等特殊优势,如碳化硅被广泛使用的主要:1、磨料--主要是因为具有高硬度碳化硅可用于制造磨具、磨料和研磨加工的玻璃、陶瓷、非铁金属、硬质合金金、钛合金、高速具和砂轮等。2、高熔点的碳化硅、化学惰性和热冲击性能。可以进行陶瓷烧成窑顶匣钵、锌冶炼行业垂直缸蒸馏炉碳化硅砖、铝电解槽内衬、碳化硅陶瓷产品。3、碳化硅不仅可以溶解于钢液中还溶解游离氧。可作为冶炼钢铁的一种净化剂,降低成本,作为原料。4、可以当做加热元件、非线性电阻元件和高温半导体材料。碳化硅主要用于高炉炉身下部、代替粘土砖、高铝砖、刚玉砖砌炉衬比碳砖炉衬,比较节能还耐用,无环境污染;能提高生产效率的;目前,碳化硅制品已成为钢铁冶金、有色金属冶炼的耐火材料。
碳化硅制品可以分为很多类,根据不同的使用环境,分为不同的种类。一般使用到机械上比较多。例如使用到机械密封件上,可以称为碳化硅密封环,黑碳化硅,可以分为静环、动环、平环等。也可以根据客户的特别要求,制作出各种形状的碳化硅制品,例如碳化硅异形件,碳化硅板,碳化硅环等。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点,这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。碳化硅有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)。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成,结构如页面附图所示。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。物质特性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。低品级碳化硅(含SiC约85%)是好的脱氧剂,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。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于金刚石,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能。
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