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95%,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SiC约97%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%)是较好的脱氧剂,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。
绿碳化硅磨料性质比黑碳化硅硬而脆,较锋利,具有尖锐的切削微刃,很容易切入被加工工件。主要适用于陶瓷、树脂砂轮的制造,硬质合金刀具和工件的磨削,螺纹磨削及其工具的精磨,还可用于磨削玛瑙、钟表宝石轴承、珠宝玉器,重金属(如锗)的切割和自由研磨,地面的抗压耐磨等。
碳化硅物理指标 |
比重 | 3.2g/cm3 |
堆积密度 | 1.53g/cm3 |
熔点 | 1800 °C |
较高使用温度 | 1750 °C |
莫氏硬度 | 9.2 |
显微硬度 | 2840~3320kg/mm2 |
线膨胀系数 | 1.5-2 |
1、磨料--主要碳化硅具高硬度化稳定性定韧性所碳化硅能用于制造固结磨具、涂附磨具自由研磨加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具砂轮等。
2、耐火材料耐腐蚀材料---主要碳化硅具高熔点(解温度)、化惰性抗热振性所碳化硅能用于磨具、陶瓷制品烧窑炉用棚板匣钵、炼锌工业竖缸蒸馏炉用碳 化硅砖、铝电解槽衬、坩锅、件炉材等种碳化硅陶瓷制品。
3、化工用途--碳化硅溶融钢水解并钢水游离氧、金属氧化物反应氧化碳含硅炉渣所作冶炼钢铁净化剂即用作炼钢脱氧剂铸铁组织改良剂,一般使用低纯度碳化硅降低本同作制造四氯化硅原料。
4、电工用途--用作加热元件、非线性电阻元件高温半导体材料加热元件硅碳棒(适用于1100~1500℃工作各种电炉)非线性电阻元件各式避雷阀片。
5、其配制远红外辐射涂料或制碳化硅硅板用远红外辐射干燥器。新型碳化硅制品在特殊行业的应用也比较广泛,空调、汽车发动机、通信设备、雷达基站、导弹防御系统、航天飞机以及航空母舰上都有应用,尤其是在航天方面,某些特殊部位,碳化硅制品的作用不可小觑,国外的资源匮乏,国内有着这方面的优势,因此,发展的契机也是相对较好。