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碳化硅是一種新型的強復(fù)合脫氧劑,取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進行脫氧,和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定脫氧效果好。
碳化硅可以作為硅鐵的替代品使用。并且在投爐中不會產(chǎn)生粉塵污染,反應(yīng)速度快、降低成本。
碳化硅氧化時產(chǎn)生的反應(yīng)熱能,可減少電的使用量,使操作時間縮短。隨著各種冶煉技術(shù)的升級,碳化硅的應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴大,在各行各業(yè)的作用也越來越多。
在煉鋼過程中,爐襯耐火磚受到侵蝕后,磚的脫碳層和反應(yīng)層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化引起松弛。受熔融鋼水、爐渣、爐氣以及兌入鐵水和加入散料、廢鋼時的機械沖刷,使得碳化硅脫落并卷入鋼溶液中,形成非金屬夾雜。鋼材中的非金屬夾雜物與鋼材本身的性能有很大差別。
從力學(xué)角度分析,非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點,對鋼材的強度、剛度以及持久等力學(xué)性能都有很大影響。因此,非金屬夾雜是影響鋼材質(zhì)量的嚴重缺陷之一。構(gòu)成碳化硅的一些元素,直接溶解到鋼水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金屬元素增加。金剛砂的硬度挨近金剛石,熱安穩(wěn)性好,2127℃時由β-碳化硅轉(zhuǎn)變成α-碳化硅,α-碳化硅在2400℃依然安穩(wěn)。在一定條件下,鋼水中非金屬元素之間相互反應(yīng)生成非金屬夾雜物。
在航天工業(yè)中,用碳化硅制造的燃氣濾片、燃燒室噴嘴已用于火箭技能中。現(xiàn)已完成工業(yè)化出產(chǎn)的碳化硅纖維,是一種新式高強度、高模量資料,具有優(yōu)異的耐熱性和耐氧化性,與金屬、樹脂有杰出的相容性。使用溫度可達1200℃,高溫下強度堅持率可達80%以上。鑄鐵使用碳化硅加入量很少,對鑄鐵的化學(xué)成分影響甚小,對其顯微組織的影響卻很大,因而能改善灰鑄鐵的力學(xué)性能,對其物理性能也有明顯的影響。
在炭素工業(yè)中,碳化硅首要用來出產(chǎn)煉鐵高爐用磚,如石墨碳化硅、氮化硅結(jié)合的碳化硅磚等。在石墨電極出產(chǎn)中,碳化硅還用做耐氧化涂層電極的涂層耐火燒結(jié)料的配猜中,以添加涂層對溫度急劇改變的承受才能。在特種炭素資料生物炭的制造中,常以丙烷為氣體質(zhì)料,經(jīng)高溫熱解反響,在石墨基體上堆積生成含硅熱解炭涂層,以添加制品的硬度、強度和耐磨性。5級,僅次于較硬的金剛石(10級),具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,是一種半導(dǎo)體。
碳化硅是典型的多晶型化合物,按大類來分,有α-碳化硅和β-碳化硅兩種。α-碳化硅做為磨料有黑、綠兩種品種。β-碳化硅是制備碳化硅類陶瓷的主要原料。
碳化硅的用途十分廣泛,如:冶金、機械、化工、建材、輕工、電子。
磨料可作為冶金工業(yè)的凈化劑、脫氧劑和改良劑。在機械加工方面可作為合成硬質(zhì)合金刀具;加工后的硅碳板可作為耐火材料用于陶瓷燒制的棚板。通過精加工后生產(chǎn)的微粉,可用于高科技電子元器件和遠紅外線輻射材料的涂料。
高純度精微粉可供工業(yè)航空航天器皿的涂層。對國際國內(nèi)各經(jīng)濟領(lǐng)域的用途十分廣闊。