分子式为SiC,硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可用作磨料和其他一些工业材料 。工业碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料 。陨石和地壳中虽有少量碳化硅,但至今未发现可开采的矿源 。
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纯碳化硅是无色透明的晶体 。工业碳化硅因杂质种类和含量不同,呈淡黄色、绿色、蓝色甚至黑色,透明度随纯度不同而不同 。碳化硅的晶体结构分为六方或菱形α-SiC和立方β-SiC(称为立方碳化硅) 。由于其晶体结构中碳和硅原子的堆积顺序不同,α-SiC有许多变体,目前已发现70多种 。在2100℃以上,β-SiC转变为α-SiC 。
碳化硅又称金刚砂,包括黑色金刚砂和绿色金刚砂 。其中黑色碳化硅是由石英砂、石油焦和优质二氧化硅在电阻炉中高温熔炼而成 。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性能脆而尖 。绿色碳化硅是以石油焦和优质二氧化硅为主要原料,加入盐作为添加剂,在电阻炉中高温冶炼而成 。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉 。那么碳化硅的主要用途是什么呢?
1.磨料——主要是由于碳化硅具有较高的硬度、化学稳定性和一定的韧性,可用于制造粘结磨具、涂附磨具和自由磨具,以加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁和一些有色金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具和砂轮等 。
二 。耐火、耐腐蚀材料——主要是因为碳化硅具有高熔点(分解度)、化学惰性和抗热震性,可用于陶瓷制品烧成炉所用的磨具、棚板和匣钵,锌冶炼行业立式蒸馏炉所用的碳化硅砖,铝电解槽内衬、坩埚、小炉料等碳化硅陶瓷制品 。
第三,化学工业——因为碳化硅在钢水中能分解,与钢水中的氧和金属氧化物反应生成一氧化碳和含硅渣 。因此可用作炼钢的净化剂,即用作炼钢的脱氧剂和铸铁的结构改良剂 。通常使用低纯度碳化硅来降低成本 。同时也可以作为制造四氯化硅的原料 。
4.电工-用作发热元件、非线性电阻元件和高半导体材料 。碳化硅棒(适用于工作在1100 ~ 1500℃的各种电炉)、非线性电阻元件、各种防雷阀等发热元件 。
来源:达摩院实业达摩院
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