碳化硅的用途及性质?
【性质】分子式为sic,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。
工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。
纯碳化硅是无色透明的晶体。
工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。
碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-sic和立方体的β-sic(称立方碳化硅)。
α-sic由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。
β-sic于2100℃以上时转变为α-sic。
碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-sic。
①黑碳化硅含sic约98.5%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
②绿碳化硅含sic99%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。
此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从ra32~0.16微米一次加工到ra0.04~0.02微米。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。
低品级碳化硅(含sic约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。
此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。
碳化硅的用途你知道多少?
碳化硅主要用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
⑴作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
⑶高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。
碳化硅用途广泛,越来越来的新市场正待开发;以线切割为代表的新型领域,正引领碳化硅行业换代升级;随着国际和中国经济形势的好转,碳化硅行业也会迎来一定的发展机会,需要注意的是国家对环境的管控将会更加严厉。
碳化硅到底是什么,有什么作用?
等静压是成型方式,反应烧结碳化硅也可以用等静压成型,并不冲突。
反应烧结主要是在坯体中加入过量碳,再在烧结过程中利用毛细作用渗硅,成品可以看作大大小小的碳化硅块通过硅粘接到一起。用氢氟酸去腐蚀,可以在一段时间的腐蚀后散架。
而等静压成型是压制成型的一种特殊方式,利用液体传压原理,从各个方向对素坯加压,提高坯体致密度,使得坯体密度提高,能有效减少烧结收缩,减轻甚至消除烧结开裂变形问题,也能有效提高烧结成品密度。你如果看过有关文献可以发现,素坯密度和成品致密度基本上是正相关的。而成品致密度是其力学性能良好的基础。相对于传统的模压成型,等静压生产效率和成本较为劣势,但质量占优,且等静压用橡皮模具之类的软模具,和传统模压的钢模相比各有适用范围。
陶瓷材料成品性能跟工艺相关,有需要建议去找厂家要具体参数。但氧化锆和碳化硅陶瓷比较大的性能区别有,耐高温性能碳化硅占优,亲水性碳化硅占优(润湿角小),耐酸碱性能碳化硅占优(除表面氧化层外仅氢氟酸有效,且腐蚀速度极慢),导热性碳化硅好,对成品重量有要求的话碳化硅密度低质轻。
最后氧化物陶瓷相对于非氧化物陶瓷最显著的就是烧结成本低,非氧化物陶瓷需要气氛烧结防止氧化,通常用氩气,氩气并不便宜。氧化物陶瓷空气气氛就行。氧化锆烧结温度一千五百左右。碳化硅反应烧结一千七,无压烧结两千一百五,重结晶两千四。
碳化硅用途主要有哪些?
碳化硅是非常坚硬的合成晶体,它的化学式是SiC。自19世纪末以来,碳化硅一直是砂纸、砂轮和切割工具的重要材料。最近,它已经在工业炉的耐火衬里和加热元件、泵和火箭发动机的耐磨部件以及发光二极管的半导体衬底中得到应用。
碳化硅(SiC)陶瓷是通过一种称为反应结合的工艺制造的。
碳化硅是由美国发明家爱德华·乔治·艾奇逊1891年发现的。当艾奇逊试图生产人造钻石时,他将粘土和焦粉的混合物用坩埚加热,坩埚和普通碳弧灯作为电极。他发现亮绿色晶体附着在碳电极上,并认为他已经从粘土中制备了一些碳和氧化铝的新化合物。他称新的化合物为碳化硅,因为氧化铝的天然矿物形式被称为刚玉。发现晶体的硬度接近钻石,艾奇逊立即意识到他的发现的重要性,申请了美国专利。他早期的产品最初是用于宝石抛光的,售价与天然钻石粉尘相当。这种新化合物可从廉价原料中获得,产量很高,很快成为一种重要的工业产品。
大约在艾奇逊发现的同时,法国亨利·穆瓦桑用石英和碳的混合物生产了一种类似的化合物,但是在1903年的一份出版物中,穆瓦桑把最初的发现归功于艾奇逊。
直到1929年发明了碳化硼,碳化硅是最坚硬的已知合成材料。它的莫氏硬度评级为9,接近钻石。除了硬度之外,碳化硅晶体还具有断裂特性,这使得它们在砂轮、砂纸和布料产品中非常有用。它的高导热性,连同它的高温强度,低热膨胀和耐化学反应性,使得碳化硅在高温砖和其他耐火材料的制造中有价值。它也被归类为半导体具有介于金属和绝缘材料之间的导电性。这一特性,再加上它的热特性,使得碳化硅在高温应用中成为传统半导体(如硅)的有希望的替代品。
什么是碳化硅?碳化硅的用途有哪些?
碳化硅(又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂),化学简式:SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料。
碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。⑴作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。⑶高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。