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碳化硅用途及分類

作者:碳化硅廠家更新時間: 2020-03-16 09:25:18 閱讀: 1,076 次

碳化硅是由硅與碳元素以共價鍵結合的非金屬碳化物,硬度僅次于金剛石和碳化硼。有金剛石結構的碳化硅變體俗稱金剛砂。金剛砂的硬度挨近金剛石,熱安穩性好,2127℃時由β-碳化硅轉變成α-碳化硅,α-碳化硅在2400℃依然安穩。對氫氟酸水溶液和濃硫酸安穩,對濃氫氟酸與硝酸的混合酸或磷酸則不安穩。在空氣氛中被熔融的堿分化。它分為人工合成碳化硅和天然碳化硅。
工業用碳化硅為人工碳化硅,SiC含量為95%~99.5%,常含少量的游離碳,以及Fe2O3、Si和SiO2等雜質。碳化硅按結晶類型可分為六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC),六方晶系又因其結晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)和菱形晶胞的晶型(15R、21R、27R……等),碳化硅的同質多晶結構有100多種。工業碳化硅為α-SiC和β-SiC的混合物,色彩有黑色和綠色兩種。稱黑碳化硅和綠碳化硅。

碳化硅分類和分級

黑碳化硅

按色澤、用處和結構的不同,碳化硅可分為不同的類別。按照用途不同碳化硅價格也不同,綠碳化硅價格高于黑碳化硅價格,但黑碳化硅用的人更多一些。我們碳化硅廠家總結如下:
純碳化硅是無色通明的晶體。工業碳化硅則有無色、淡黃色、淺綠色、深綠色或淺藍色、深藍色甚至黑色。磨料業把碳化硅按色澤分為黑碳化硅和綠碳化硅兩大類,其間無色的直到深綠色的都歸入綠碳化硅;淺藍色的至黑色的則歸入黑碳化硅。碳化硅多色的原因與各種雜質的存在有關。
工業碳化硅一般含有2%左右的各種雜質,有二氧化硅、硅、鐵、鋁、鈣、鎂、碳等。當結晶中熔有較多的碳時,結晶是黑色。綠碳化硅微粉較脆,黑碳化硅微粉較韌,前者研磨才能略高于后者。按粒度巨細,產品分為不同的等級。我國磨料職業規則,黑碳化硅有17個等級;綠碳化硅有21個粒度等級。80號及其以上的磨料稱磨粒,100~280號磨料稱磨粉。

綠碳化硅

按用處不同:碳化硅又分為磨料用、耐火材料用、脫氧劑用、電工用碳化硅等。磨料用碳化硅其SiC含量應在98%以上。耐火材料用碳化硅又分為(1)高級耐火材料黑碳化硅粉,SiC含量與磨料用碳化硅徹底相同;(2)二級耐火材料黑碳化硅,SiC含量大于90%;(3)低檔次耐火材料黑碳化硅,SiC含量大于83%。脫氧劑用碳化硅,SiC含量一般要求大于90%。但炭素工業石墨化爐保溫猜中碳化硅含量大于45%的經過處理也可用做煉鋼脫氧劑。脫氧劑用碳化硅有粉末狀與成型塊兩種。粉末狀脫氧劑黑碳化硅一般有4~0.5mm和0.5~0.1mm兩種粒度。電工用碳化硅有兩種類別:(1)電熱元件用綠碳化硅粉,其本質與磨料用綠碳化硅徹底一樣。(2)避雷器用碳化硅,其電功用要求特別,不同于磨料用耐火材料用黑碳化硅。

碳化硅的用途
碳化硅制品具有耐高溫、耐磨、耐熱震、耐化學腐蝕、耐輻射和杰出的導電性、導熱性等特別功用,因而在國民經濟各部門中具有廣泛的用處。綠碳化硅用做磨料。黑碳化硅用于制造磨具,多用于切開和研磨抗張強度低的材料,如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等,一起也用于鑄鐵零件和有色金屬材料的磨削。綠碳化硅制成的磨具,多用于硬質合金、鈦合金、光學玻璃的磨削,一起也用于缸套的珩磨及高速鋼刀具的精磨。

碳化硅可用做避雷器閥體、硅碳電熱元件、遠紅外線發生器等。在工業碳化硅爐內或在工業爐上用特別辦法培育出來大片完好的碳化硅單晶體,可作為發光二極管(如晶體燈、數字管燈)的基片;高純碳化硅晶體是制造耐輻射高溫半導體的優質材料。

用碳化硅制造的燃氣濾片、燃燒室噴嘴已用于火箭技能中?,F已完成工業化出產的碳化硅纖維,是一種新式高強度、高模量材料,具有優異的耐熱性和耐氧化性,與金屬、樹脂有杰出的相容性。使用溫度可達1200℃,高溫下強度堅持率可達80%以上??捎靡灾圃鞜崞帘尾牧?、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布,也可與炭纖維或玻璃纖維復合用做增強金屬和陶瓷的增強材料。
低檔次的碳化硅可用做煉鋼脫氧劑及鑄鐵添加劑。

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