碳化硅主要用途__碳化硅用于耐火材料时特性
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碳化硅主要用途__碳化硅用于耐火材料时特性
碳化硅主要用途是什么呢?碳化硅用于耐火材料时有哪些特性呢?碳化硅又名金刚砂,包括黑碳化硅和绿碳化硅,其中:黑碳化硅是以石英砂,石油焦和硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。那么碳化硅的主要用途有哪些?
【碳化硅主要用途】
一、磨料--主要是因为碳化硅具有很高的硬度,化学稳定性和一定的韧性,所以碳化硅能用于制造固结磨具、涂附磨具和自
由研磨,从而来加工玻
璃、陶瓷、石材、铸铁
及某些非铁金属、硬质
合金、钛合金、高速钢
刀具和砂轮等。
二、耐火材料和耐腐蚀
材料---主要是因为碳
化硅具有高熔点(分解
度)、化学惰性和抗热振性,所以碳化硅能用于磨具、陶瓷制品烧成窑炉中用的棚板和匣钵、炼锌工业竖缸蒸馏炉用的碳化硅砖、铝电解槽衬、坩锅、小件炉材等多种碳化硅陶瓷制品。
三、化工--因为碳化硅可在溶融钢水中分解并和钢水中的离氧、金属氧化物反应生成一氧化碳和含硅炉渣。所以它可作为冶炼钢铁的净化剂,即用作炼钢的脱氧剂和铸铁组织改良剂。这一般使用低纯度的碳化硅,以降低成本。同时还可以作为制造四氯化硅的原料。
四、电工--用作加热元件、非线性电阻元件和高半导体材料。加热元件如硅碳棒(适用于1100~1500℃工作的各种电炉),非线性电阻元件,各式的避雷阀片。
五、其它--配制成远红外辐射涂料或制成碳化硅硅板用远红外辐射干燥器中。【碳化硅用于耐火材料时特性】
1、还原气氛下使用温度一般可达1760℃;
2、抗热震性能好,能承受温度急剧变化,防止炉衬出现裂纹或断裂
3、因热态强度高,中高温条件时可承受一定应力,可作为结构材料
4、耐磨性能好,在一定温度下,可作为耐磨衬体
5、能耐受一定熔渣或热态金属,包括碱金属熔液的侵蚀和渗透
6、可承受一些炉气的作用,能用于气氛炉。
其中,碳化硅应用于耐火材料的关键技术有以下四种方式:
1、氧化物结合:以硅酸铝、二氧化硅等为结合剂;
2、氮化物结合:氮化硅、氧氮化硅和赛隆结合;
3、自结合:按碳化硅的当量比例加入石墨和金属硅,高温下反应生成;
4、重结晶:碳化硅颗粒之间通过蒸发凝聚原理在超高温下烧结而成。
碳化硅在耐火材料领域主要应用在以下几方面:
1、有色金属冶炼
主要用于有色金属冶炼高温设备的内衬材料,如铝电解槽侧墙砖、锌精馏塔塔盘、塔壁等。其表现出的特点是有较高的热稳定性和导热性;不会被有色金属润湿;抗侵蚀性能好;导热系数大。
2、钢铁工业
主要用作炼铁高炉冷却壁镶砖、炉腹砖和风口组合转;铁水包和鱼雷罐内衬;出铁沟沟衬材料;代替硅铁作脱氧剂等。其表现出的特点是耐渣和铁水、碱金属侵蚀;作为抗氧化剂使用;高温下耐磨、耐冲刷性好;能够提高容器寿命。
3、窑具
主要应用于磨具和陶瓷的烧成窑,用作棚板、匣钵、垫板、立柱等。其表现出的特点是因高温强度高,使部件截面缩小,窑车有效容积增加,热容减少;热震性好,不易出现裂纹、断裂;比普通粘土质耐火材料寿命明显延长。