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由于天然含量甚少,碳化硅主要多為人造。常見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:SiC顆粒料,因含有C且超硬,因此SiC顆粒料曾被稱為:金剛砂。但要注意:它與天然金剛砂(也稱: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。
碳化硅的應(yīng)用
碳化硅是冶金中常見的原料,不但被用作煉鋼,而且還可以作為耐材使用,碳化硅質(zhì)地較硬,也可以被用作磨料使用。
冶金選礦行業(yè):碳化硅硬度只次于金剛石,耐磨性強(qiáng),是葉輪、泵房、耐磨管道、旋流器,礦斗內(nèi)襯的理想材料,而碳化硅的耐磨性是橡膠、鑄鐵使用壽命的5-20倍,也是航空跑道的理想材料之一。
有色金屬冶煉工業(yè):碳化硅由于其耐高溫、高強(qiáng)度、良好的導(dǎo)熱性和抗沖擊性而被用作高溫間接加熱材料,例如干餾爐、蒸餾爐托盤、鋁電解槽、熔銅爐襯用電弧板、熱電偶保護(hù)管等。
鋼鐵行業(yè):利用碳化硅的耐腐蝕性、抗熱震性和耐磨性。以及良好的熱傳導(dǎo)特性可以提高大型高爐爐襯的使用壽命。
碳化硅用作耐火材料的數(shù)量大于用作磨料。黑碳化硅耐火材料主要用以制造碳化硅制品,如重結(jié)晶碳化硅制品,燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)件,噴嘴,氮化硅結(jié)合碳化硅制件,高爐高溫區(qū)襯材,高溫窯爐構(gòu)件等。黑碳化硅耐火材料中的含量大于90%,主要用以制造耐中等高溫的窯爐構(gòu)件。這些構(gòu)件除利用碳化硅的耐熱性,導(dǎo)熱性外,在很多場合還兼用它的化學(xué)穩(wěn)定性。黑碳化硅耐火材料含量要求大于83%,主要用于出鐵槽,鐵水包,煉鋅業(yè)和海綿鐵制造業(yè)等的內(nèi)襯。