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碳化硅(SiC)常見(jiàn)的方法

由于天然含量甚少，碳化硅主要多為人造。常見(jiàn)的方法是將石英砂與焦炭混合，利用其中的二氧化硅和石油焦，加入和木屑，置入電爐中，加熱到2000°C左右高溫，經(jīng)過(guò)各種化學(xué)工藝流程后得到碳化硅微粉。

碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成為一種重要的磨料，但其應(yīng)用范圍卻超過(guò)一般的磨料。例如，它所具有的耐高溫性、導(dǎo)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(dǎo)電性使其成為一種重要的電加熱元件等。制備SiC制品首先要制備SiC冶煉塊[或稱(chēng)：SiC顆粒料，因含有C且超硬，因此SiC顆粒料曾被稱(chēng)為：金剛砂。但要注意：它與天然金剛砂(也稱(chēng)：石榴子石)的成分不同。在工業(yè)生產(chǎn)中，SiC冶煉塊通常以石英、石油焦等為原料，輔助回收料、乏料，經(jīng)過(guò)粉磨等工序調(diào)配成為配比合理與粒度合適的爐料(為了調(diào)節(jié)爐料的透氣性需要加入適量的木屑，制備綠碳化硅時(shí)還要添加適量)經(jīng)高溫制備而成。

高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備

高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備是專(zhuān)用的碳化硅電爐，其結(jié)構(gòu)由爐底、內(nèi)面鑲有電極的端墻、可卸式側(cè)墻、爐心體(全稱(chēng)為：電爐中心的通電發(fā)熱體，一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料中心，一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。該電爐所用的燒成方法俗稱(chēng)：埋粉燒成。它一通電即為加熱開(kāi)始，爐心體溫度約2500℃，甚至更高(2600～2700℃)，爐料達(dá)到1450℃時(shí)開(kāi)始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成)，且放出co。然而，≥2600℃時(shí)SiC會(huì)分解，但分解出的si又會(huì)與爐料中的C生成SiC。每組電爐配備一組變壓器，但生產(chǎn)時(shí)只對(duì)單一電爐供電，以便根據(jù)電負(fù)荷特性調(diào)節(jié)電壓來(lái)基本上保持恒功率，大功率電爐要加熱約24 h，停電后生成SiC的反應(yīng)基本結(jié)束，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻，然后逐步取出爐料。

碳化硅陶瓷的耐化學(xué)腐蝕性好

在應(yīng)用在密封環(huán)上：碳化硅陶瓷的耐化學(xué)腐蝕性好、強(qiáng)度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系數(shù)小，且耐高溫，因而是制造密封環(huán)的理想材料。它與石墨材料組合配對(duì)時(shí)，其摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小，因而可用于高PV值，特別是輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況中使用。我公司生產(chǎn)的SIC-1型碳化硅常壓燒結(jié)制品，具有密度高、硬度高、生產(chǎn)批量大、可生產(chǎn)復(fù)雜形狀制品的特點(diǎn)，適用于的密封件中使用，特別是高 PV 值及耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況。而我公司生產(chǎn)的SIC-3型碳化硅陶瓷制品是含石墨的碳化硅材料。由于在碳化硅基體中含有大量的彌散細(xì)小的石墨顆粒，與其它材料配對(duì)使用時(shí)，其摩擦系數(shù)非常小，具有良好的自潤(rùn)滑性能，特別適用于制作氣密封或有干摩擦工況的密封件中使用，從而使密封件的使用壽命及工作的可靠性提高。