什么是碳化硅?

碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体，外表氧化或含杂质时呈蓝黑色。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。金刚砂的硬度挨近金刚石，热安稳性好，2127℃时由β-碳化硅转变成α-碳化硅，α-碳化硅在2400℃依然安稳。对氢氟酸水溶液和浓硫酸安稳，对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸则不安稳。在空气氛中被熔融的碱分化。它分为人工合成碳化硅和天然碳化硅。天然碳化硅称为碳硅石，首要赋存于金伯利岩及火山角闪岩中，但其量甚少，无挖掘价值。

工业用碳化硅为人工碳化硅，SiC含量为95%～99.5%，常含少量的游离碳，以及Fe2O3、Si和SiO2等杂质。碳化硅按结晶类型可分为六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC)，六方晶系又因其结晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)和菱形晶胞的晶型(15R、21R、27R……等)，碳化硅的同质多晶结构有100多种。工业碳化硅为α-SiC和β-SiC的混合物，色彩有黑色和绿色两种。纯洁的碳化硅为无色通明，含杂质时呈黑色、绿色、蓝色及黄色。六方和立方晶系，晶体为板状，复三方柱状。具有玻璃光泽，密度为3.17～3.47g/cm3，莫氏硬度9.2，显微硬度30380～33320MPa；熔点：在大气中2050℃开端分化，在复原气氛下2600℃开端分化；弹性模量为466、480MPa；抗拉强度为171.5MPa；耐压强度为1029MPa；线膨胀系数为(25～1000℃)5.0×10-6/℃；热导率(20℃)为59W/(m·K)。化学性质安稳，在HCl、H2SO4和HF中煮沸也不受浸蚀，但在浓H3PO4中于230℃开端分化。

按用处不同：碳化硅又分为磨料用、耐火资料用、脱氧剂用、电工用碳化硅等。磨料用碳化硅其SiC含量应在98%以上。

耐火资料用碳化硅又分为

(1)高级耐火资料黑碳化硅，其SiC含量与磨料用碳化硅彻底相同;

(2)二级耐火资料黑碳化硅，SiC含量大于90%;

(3)低档次耐火资料黑碳化硅，SiC含量大于83%。脱氧剂用碳化硅，SiC含量一般要求大于90%。但炭素工业石墨化炉保温猜中碳化硅含量大于45%的经过处理也可用做炼钢脱氧剂。

脱氧剂用碳化硅有粉末状与成型块两种。粉末状脱氧剂黑碳化硅一般有4～0.5mm和0.5～0.1mm两种粒度。

电工用碳化硅有两种首要类别：

(1)电热元件用绿碳化硅，其本质与磨料用绿碳化硅彻底一样。

(2)避雷器用碳化硅，其电功用要求特别，不同于磨料用耐火资料用黑碳化硅。

碳化硅的用处

碳化硅制品具有耐高温、耐磨、耐热震、耐化学腐蚀、耐辐射和杰出的导电性、导热性等特别功用，因而在国民经济各部门中具有广泛的用处。在我国，绿碳化硅首要用做磨料。黑碳化硅用于制造磨具，多用于切开和研磨抗张强度低的资料，如玻璃、陶瓷、石料和耐火物等，一起也用于铸铁零件和有色金属资料的磨削。绿碳化硅制成的磨具，多用于硬质合金、钛合金、光学玻璃的磨削，一起也用于缸套的珩磨及高速钢刀具的精磨。立方碳化硅磨具专用于微型轴承的超精磨。用电镀办法将碳化硅微粉涂敷于水轮机叶轮上，可大大提高叶轮的耐磨性;用机械压力将立方体SiC200号磨粉与W28微粉压入内燃机的汽缸壁上，可延长缸体寿数一倍以上。