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目前中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí),僅次于很硬的金剛石(10級(jí)),具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,是一種半導(dǎo)體。純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。
常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC?97%以上,主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC?95%以上,強(qiáng)度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。
工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的?α-SiC和立方體的β-SiC。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。
碳化硅的工業(yè)制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬。
鋼水中的一些元素和氧化物,主要是鋼渣中的(FeO)穿過耐火磚的反應(yīng)層到達(dá)脫碳層反應(yīng)界面,二者在相會(huì)處發(fā)生脫碳反應(yīng)。轉(zhuǎn)爐和電爐在冶煉過程中,要向爐內(nèi)進(jìn)行吹氧脫碳。氧氣[O2]使熔池中的原子鐵[Fe]大量氧化成[FeO],溶解于鋼水中的碳[C]與[FeO]接觸發(fā)生氧化反應(yīng)。
碳被氧化后生成CO氣泡合并長(zhǎng)大后上浮,通過渣層排出。碳被氧化會(huì)影響鋼水中氧等其他組分的含量。因而也會(huì)對(duì)鋼水及鋼材質(zhì)量產(chǎn)生一些的影響。然而,[CO]氣泡的上浮與排出,對(duì)金屬熔池有一種強(qiáng)烈的攪拌作用,對(duì)均勻鋼水的成分與溫度,改善鋼水的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力條件也有一定的益處。