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碳化硅陶瓷的性質
添加時間:2020-08-04
    碳化硅陶瓷硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,可作為磨料和其他某些工業材料使用。工業用碳化硅于1891年研制成功,是早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。
     純碳化硅是無色透明的晶體。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優質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。

     碳化硅陶瓷有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%,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。②綠碳化硅含SiC99%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鋼刀具。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,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。

碳化硅陶瓷

碳化硅的特性。

1.穩定性較好。
     在HCl、H2SO4和HF中煮沸也不受侵蝕。SiC同硅酸在高溫下也不發生反應,故具有抵抗酸性熔渣的良好性能。SiC同石灰在525度開始反應,在1000度附近反應顯著,與氧化銅的反應在800度已強烈進行。同氧化鐵在1000-1200度,進行反應,到1300度已明顯崩裂反應。同氧化錳反應從1360度起到崩裂反應。SiC在氯氣中,從600度開始與之反應,到1200度可使其分解為SiCl4和CCl4。熔融堿在熾熱下可使SiC分解。
2.抗氧化性較好
     碳化硅在常溫下,抗氧化性很好,在合成SiC時殘留的Si、C及氧化鐵對SiC的氧化程度有影響。在普通氧化氣氛下純SiC可在高達1500度的溫度下安全使用,而含有部分雜質的碳化硅,在1220度會發生氧化。
3.抗熱震性較好。
     由于碳化硅不熔化和分解出蒸氣的溫度很高,并具有很高的導熱性和低的熱膨脹性,從而具有好的抗熱震性。

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