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發布時間:2021-05-08 12:17  
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碳化硅常見種類都有哪些?
碳化硅常見種類都有哪些?碳化硅制品在工業生產中有著非常重要的應用,廠家在進行生產制作的時候也會生產出不同類型的碳化硅制品來供廠家進行使用,不同的分類方法會有著不同類型的碳化硅,如果是是按照不同的表面顏色分類碳化硅可以分為黑色碳化硅和綠色碳化硅。用于半導體、避雷針、電路元件、高溫應用、紫外光偵檢器、結構材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、、珠寶、鋼、護具、觸媒擔體等領域。
一、黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多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。
二、綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速具。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工。
這兩種不同類型的碳化硅制品的使用性能以及在使用用途上都有著較大的差異,大家在進行選擇的時候要根據自己的實際需要進行合理的選擇。
碳化硅的工業制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內煉制
工業碳化硅因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。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)。α-SiC由于其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70余種。β-SiC于2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化硅的工業制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊,經破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產品。例如,它所具有的耐高溫性、導熱性而成為隧道窯或梭式窯的窯具材料之一,它所具有的導電性使其成為一種重要的電加熱元件等。碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為常見的一種同質異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結構,與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅穩定,且碰撞時有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態尚未有商業上之應用。金剛砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化硅時需要加)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中,碳化硅為應用廣泛的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。
碳化硅耐火材料是以碳化硅為原料和主晶相的耐火制品。因為碳化硅耐火制品的原料和主晶相主要是碳化硅,所以制品的許多性質都取決于碳化硅的性質。黑碳化硅是以石英砂,石油焦和質量好的硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。這類耐火制品中,碳化硅為瘠性料,必須由結合劑將其黏結為整體,故結合劑的性質和粘結形式對制品的性質有相當大的影響。
碳化硅是硅與碳元素以共價鍵結合的非金屬碳化物,分為天然碳化硅和人工合成碳化硅。天然碳化硅稱為碳硅石,儲量甚少,無開采價值。工業上用的碳化硅都是由人工合成的。
碳化硅是碳化硅二元系中二元化合物,其原子比為1:1含C的質量分數為29.97%,Si的質量分數為70.03%。碳化硅有兩種晶型:β-SiC和α-SiC。β-SiC為立方晶系,從2100℃開始到2400℃ 不可逆地緩慢轉化為六方晶系α-SiC。建材陶瓷砂輪工業利用其導熱系數、熱輻射、高熱強度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產品質量,縮短了生產周期,是陶瓷釉面烘烤燒結理想的間接材料。在轉化溫度下保溫時間于轉化量。β-SiC真密度為3.21g/cm3,α-SiC為3.22g/cm3。通常,在碳化硅耐火制品中碳化硅多為α-SiC。它具有很低的熱膨脹性,約為莫來石的二分之一。導熱性很高,在室溫下熱導率約為35W/(m·℃),它隨溫度升高略有下降,但在高溫下仍很高,例如在1300℃仍在11W/(m·℃)以上。