碳化硅簡介

    碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成，均為六方晶體。碳化硅俗稱金剛砂（SiC）或耐火砂、碳硅石，主要分為黑色碳化硅和綠色碳化硅：

    1、黑碳化硅含SiC約95％，其韌性高于綠碳化硅，黑碳化硅用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等；

    2、綠碳化硅含SiC98％以上，自銳性好，綠碳化硅用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學玻璃，綠碳化硅用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。


    碳化硅特點

    碳化硅具有化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好、耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性。

    碳化硅理化指標

項目	SiC	Fe2O3	F.C
Ⅰ	≥97%	≤1.2%	≤0.3%
Ⅱ	≥90%	≤1.5%	≤0.5%
比重	3.2g/cm3
堆積密度	1.53g/cm3
熔點	1800 °C
較高使用溫度	1750 °C
莫氏硬度	9.2
顯微硬度	2840～3320kg/mm2
線膨脹系數(shù)	1.5-2

    碳化硅用途

    1、磨料切割工具：由于碳化硅的耐用性和低成本，在現(xiàn)代寶石加工中作為常用磨料使用。碳化硅憑借其硬度使它在制造業(yè)中諸如砂輪切割、搪磨、水刀切割和噴砂等磨削加工過程中，將碳化硅粒子層壓在紙上就能制成砂紙和滑板的握帶。還可用于用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏等。

    2、結(jié)構(gòu)材料：碳化硅材料可用于制造復合裝甲（比如喬巴姆裝甲）和防彈背心中的陶瓷板。

    3、天文學：碳化硅具備的低熱膨脹系數(shù)、高的硬度、剛性和熱導率使其能夠作為天文望遠鏡的鏡面材料。通過化學氣相沉積制造的直徑達3.5米和2.7米的多晶碳化硅圓盤已被分別安裝在赫歇爾空間天文臺和同溫層紅外線天文臺等幾個大型天文望遠鏡上。

    4、催化劑載體：碳化硅本身的抗氧化性質(zhì)和立方β-SiC所具有的大比表面積使其可作為非均相催化劑的載體。通過稻殼炭化合成的β-SiC已被用于作為非均相催化劑的載體應用于催化諸如正丁烷氧化生成順丁烯二酸酐這類烴類的氧化反應。

    5、磨料磨具：主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。

    6、化工：可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑，可用做制造四氯化硅的原料，是硅樹脂工業(yè)的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強復合脫氧劑，取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進行脫氧，和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定，脫氧效果好，使脫氧時間縮短，節(jié)約能源，提高煉鋼效率，提高鋼的質(zhì)量，降低原輔材料消耗，減少環(huán)境污染，改善勞動條件，提高電爐的綜合經(jīng)濟效益都具有重要價值。

    7、節(jié)能：利用良好的導熱和熱穩(wěn)定性，作熱交換器，燃耗減少20%，節(jié)約燃料35%，使生產(chǎn)率提高20-30%，特別是礦山選廠用排放輸送管道的內(nèi)放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。

    8、耐材：利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料，如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、鋅粉爐用弧型板、熱電偶保護管等；用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等高級碳化硅陶瓷材料。