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發布時間:2021-09-04 18:57  
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碳化硅在航空領域的應用:
碳化硅制作成碳化硅纖維,碳化硅纖維主要用作耐高溫材料和增強材料,耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。隨著國際和中國經濟形勢的好轉,碳化硅行業也會迎來一定的發展機會,需要注意的是國家對環境的管控將會更加嚴厲。用做增強材料時,常與碳纖維或玻璃纖維合用,以增強金屬和陶瓷為主,如做成噴氣式飛機的剎車片、發動機葉片、著陸齒輪箱和機身結構材料等,還可用做體育用品,其短切纖維則可用做高溫爐材等。
碳化硅粗料已能大量供應,但是技術含量較高的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規模經濟。

碳化硅是一種能夠抵抗高溫作用的固體材料,廣泛應用于冶金工業。根據其化學性質和成份的不同,碳化硅通常可分為:酸性碳化硅(石英、硅磚);碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。半酸性碳化硅(半硅磚);中性碳化硅(鉻磚、粘土磚、高鋁磚);堿性碳化硅(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石及鎂質耐火泥)等。
堿性碳化硅由于具有耐火度高、熱穩定性好、抗渣性好等優良特性,目前被廣泛應用于冶煉設備中。在轉爐與電爐煉鋼過程中,鋼水對爐襯碳化硅會產生機械沖刷,與此同時構成碳化硅的組成元素溶解到鋼水中并與鋼水之間發生化學反應。高硬度碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、強度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系數小,且耐高溫,因而是制造密封環的理想材料。鋼水對爐襯的機械沖刷以及二者之間的化學反應:一方面導致爐襯碳化硅的受損與侵蝕;另一方面會對鋼水及鋼材的質量產生影響。

目前廣泛應用于轉爐、電爐、連鑄、爐外精煉以及鋼包中的碳化硅,是20世紀80年代發展起來的一類較為新型的堿性碳化硅——碳復合碳化硅。碳復合碳化硅中一般含有3%~30%的碳。從力學角度分析,非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應力集中點,對鋼材的強度、剛度以及持久極限等力學性能都有很大影響。在煉鋼過程中,碳的氧化反應是冶煉過程的重要反應。把鋼水中的含碳量氧化降低到所煉鋼號的規格內,是煉鋼的重要任務之一。
而碳化硅的脫碳會造成鋼水中碳的含量增加改變鋼的組成,尤其在冶煉純凈鋼、超純凈鋼時,碳化硅的脫碳會對鋼水及鋼材質量產生較大的影響。碳化硅的脫碳機理為:當冶煉進行的一定程度后,鋼與碳化硅之間存在一定的液相隔離層。鋼水對爐襯的機械沖刷以及二者之間的化學反應:一方面導致爐襯碳化硅的受損與侵蝕。反應物在碳化硅表面形成一個固相產物層,碳化硅中的組成元素穿過該層擴散到鋼水中。

根據結合相的不同,碳化硅制品可分為以下幾類:
1. 氧化物結合碳化硅。以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結合相,包括黏土結合、莫來石結合和SiO2結合碳化硅。
2. 氮化物結合碳化硅。結合相為SiN4、Si2N2O、Sialon等共價鍵化合物。
3. 自結合碳化硅。包括β-SiC結合碳化硅和重結晶碳化硅。
4. 滲硅反應燒結碳化硅。由碳化硅和游離硅組成的一種碳化硅質工程陶瓷材料。
此外,通常將碳化硅含量在50%以下的耐火制品稱為半碳化硅質制品,半碳化硅質制品包括熟料碳化硅制品、高鋁碳化硅制品、鋯英石碳化硅制品、莫來石碳化硅制品和剛玉碳化硅制品等。
