廈(shà)門易仕(shì)特儀器(qi)有限公(gong)司-陶(táo)瓷密度(du)儀專業(ye)制造

磨料(liao)陶(tao)瓷密度(du)計 耐火材(cái)料陶瓷密(mì)度檢測(cè)儀 脫氧劑(jì)陶(tao)瓷密度(du)儀耐磨及(ji)高溫件(jiàn)陶(táo)瓷比重(zhong)檢測儀(yí)  碳(tan)化矽密(mi)度儀

碳化(huà)矽陶瓷(cí)

摘(zhāi)要：SiC陶(táo)瓷不僅(jin)具有優(yōu)良的常(cháng)溫(wen)力學性(xing)能，如高的抗(kàng)彎強度(dù)、優(you)良的抗氧(yang)化性、良好(hǎo)的(de)耐腐蝕(shi)性、高的抗(kàng)磨損以(yǐ)及低的摩(mo)擦系數(shu)，而(ér)且(qiě)高溫力(lì)學性能(neng)(強度(du)、抗(kàng)蠕變性(xing)等)是(shì)已知陶瓷(ci)材料中*的(de)。并(bìng)且在石石油(yóu)、化工、微電子(zi)、汽車(che)、航天(tiān)航空、造紙、激光、礦業及原子(zi)能等工業領域(yù)獲得了(le)廣泛的(de)應用，所以(yi)了解SiC是必要(yào)的。

關鍵詞(ci)：碳化(huà)矽    碳化矽(xi)密(mì)度檢測(cè)儀      陶瓷密(mi)度計  陶瓷(ci)比重測(cè)試儀

SiC 陶瓷因(yīn)其具有(you)優良的(de)高溫強(qiang)度、耐磨(mo)耐腐蝕(shi)性能以(yǐ)及抗熱(re)🔴震性而(er)得到越(yue)來越廣(guang)泛的應(yīng)用。SiC 陶(táo)瓷在材(cái)料領域(yu)發揮着(zhe)越來越(yue)重要的(de)作用。因(yin)此,迫(po)切需要(yào)在SiC 材(cai)料方面(miàn)進行進(jìn)一步的(de)研究,以便在(zài)不斷提(ti)高其優(yōu)良性能(neng)的同時(shí),降低(dī)生産成(chéng)本,簡(jiǎn)化生産(chan)工藝,推動SiC 陶瓷産(chan)品的産(chan)。

一(yī)、發展簡(jian)史

　碳化矽(xī)（ＳｉＣ）zui初的用(yong)途是作(zuo)爲磨具(jù)、磨料和(hé)耐火材(cái)料，後✨發(fā)展到作(zuò)爲加熱(re)元件——矽(xi)碳電阻(zǔ)棒的原(yuán)料使用(yong)。直到２０世(shi)紀中葉(yè)，特别是(shi)７０年代以(yi)後，ＳｉＣ*的性(xìng)能才被(bèi)人們逐(zhu)漸認識(shi)。因爲它(ta)具有耐(nai)高溫、耐(nai)磨耗、耐(nai)腐蝕及(jí)高的熱(re)傳導率(lü)等特點(dian)，被開發(fā)的用途(tu)越來越(yue)多，應用(yòng)面越來(lai)越廣，作(zuo)爲一種(zhǒng)新型的(de)精細陶(táo)瓷材料(liao)，受到了(le)🤟人們極(jí)大的關(guan)注。日本(běn)對ＳｉＣ的開(kāi)🙇‍♀️發研究(jiū)起步較(jiao)晚，但取(qǔ)得的成(cheng)績十分(fèn)突出，１９８５～１９８８年(nián)僅４年的(de)時間就(jiu)有７４個企(qǐ)業拭芴(wu)?化矽(xī)生産線(xian)。項目建(jian)成後将(jiāng)無疑爲(wèi)?甯夏(xià)協成冶(yě)金制品(pǐn)有限責(ze)任公司(si)年産2.4萬噸高(gao)質密碳(tan)化矽冶(ye)煉項目(mu)可行性(xìng)研究報(bao)告 - 4 - 在(zai)日本申(shen)請了１９３項(xiàng)有關ＳｉＣ生(sheng)産技術(shù)的。目前(qian)日本在(zài)ＳｉＣ粉體生(shēng)産⭐工✂️藝(yì)和商品(pǐn)化方面(miàn)屬地位(wèi)。ＳｉＣ和其它(ta)精細陶(tao)👈瓷制品(pin)的銷售(shòu)額占世(shi)界精細(xì)陶瓷制(zhi)品總銷(xiāo)售額的(de)６０％以上，取(qǔ)得了非(fei)常顯著(zhe)的成績(jì)。

目(mù)前，我國(guo)絕大多(duō)數碳化(huà)矽生産(chan)企業的(de)都是普(pǔ)通一級(ji)🌍碳化矽(xī)🔴，普通碳(tan)化矽含(han)量zui高達(dá)到97%，體(ti)積密度(dù)爲2.7g/cm3。莫(mo)氏硬度(du)爲9.2，新(xīn)莫氏硬(yìng)度爲13，高質密(mì)碳化矽(xī)含量在(zài)98.5%以上(shàng)，且各項(xiang)指标很(hen)理想，體(tǐ)積密度(dù)爲3.0g/cm^3。莫氏硬(yìng)度爲9.5，新莫氏(shì)硬度爲(wèi)15。由于(yú)高質密(mi)産品比(bi)普通産(chǎn)品硬度(du)高、韌性(xing)好、抗壓(yā)強度大(da)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的優點(dian)，正逐漸(jiàn)被上許(xǔ)多國家(jiā)和行業(ye)認可，在(zài)應用範(fan)📱圍上更(gèng)加廣泛(fàn)，發展前(qian)景更加(jiā)廣闊。正(zhèng)是由于(yu)高💋質密(mì)碳化矽(xī)優于普(pǔ)通碳化(hua)矽的特(tè)點，用途(tú)極爲廣(guǎng)泛，還有(yǒu)很大的(de)市場潛(qián)力。目前(qián)美國*正(zhèng)在把🙇‍♀️碳(tàn)化矽應(yīng)用于許(xu)多先

進的(de)軍用電(diàn)子系統(tong),例如(rú)*的高性(xìng)能雷達(da)系統等(deng)。

磨(mó)料陶瓷密(mì)度計 耐火(huo)材料陶瓷(cí)密度檢(jian)測儀 脫氧(yǎng)劑陶瓷密(mì)度儀耐磨(mó)及高溫(wēn)件陶瓷比(bǐ)重檢測(cè)儀  碳化矽(xi)密度儀(yi)

• 主(zhǔ)要成分(fèn)

1.碳化(huà)矽

碳化矽(xī)是(shi)一種人(ren)造材料(liào)，隻是在(zài)人工合(he)成碳化(huà)矽後,才證實(shi)隕石中(zhong)及地殼(ke)上偶然(ran)存在碳(tàn)化矽,，化(hua)矽的分(fen)子式爲(wei)SiC ，分子量(liang)爲40. 07 ,質(zhi)量百分(fen)組成爲(wèi)70.045 的矽(xi)與29. 955 的(de)碳，碳(tàn)化矽的(de)密度爲(wei)3. 16～3. 2 g/cm^3。

2.碳化矽(xī)顔色

純碳(tan)化矽是(shi)無色透(tou)明的結(jié)晶,工(gōng)業碳化(hua)矽有無(wu)色、淡黃(huang)色、淺綠(lǜ)色、深綠(lü)色、淺藍(lán)色、深💯藍(lán)色乃至(zhi)黑色的(de),透明(míng)程度依(yi)次降低(di)。磨料行(hang)業把碳(tan)化矽按(an)色澤分(fèn)👣爲黑色(sè)碳化矽(xī)和綠色(se)碳化矽(xi)2 類。其(qi)中無色(se)的至深(shen)綠色的(de)都歸入(rù)綠色碳(tàn)化矽類(lei),淺蘭(lan)色的至(zhi)黑色的(de)則歸入(rù)黑色碳(tàn)化矽類(lei)。黑色和(hé)綠色這(zhe)2 種碳(tan)化矽的(de)機械性(xìng)能略有(you)不同,綠色碳(tan)化矽較(jiao)脆,制(zhì)成的磨(mó)具富自(zì)銳性;黑碳化(huà)矽較韌(ren),因此(cǐ),這2 種碳化(huà)矽的用(yòng)途也就(jiu)有所不(bu)同。

3.碳(tan)化矽硬(ying)度

碳化矽(xī)的硬度(dù)相當高(gao),僅次(cì)于幾種(zhong)超硬材(cái)料,高(gao)于剛玉(yù)而名列(lie)普通磨(mo)料的*,按莫氏(shi)刻痕硬(yìng)度爲9. 2 ,克氏顯(xian)微硬度(dù)爲2 200～2 800 kg/mm^2 (負荷(he)100 g) 。碳化矽(xi)的熱态(tai)硬度雖(sui)然随着(zhe)溫度的(de)升高而(er)下降,但仍比(bi)剛玉的(de)硬度大(dà)很多。綠(lü)色碳化(huà)矽和黑(hei)色碳化(hua)矽的硬(yìng)度,不(bu)論在常(chang)溫或是(shì)在高溫(wen)下都基(jī)本相同(tóng),沒有(you)發現本(běn)質上的(de)差别;一種含(han)铈的碳(tàn)化矽,其硬度(du)則略高(gāo)于一般(bān)碳化矽(xi)。

4.碳化(hua)矽結構(gou)

碳(tan)化矽是(shì)一種典(dian)型的共(gòng)價鍵結(jié)合的穩(wen)定化合(he)物。

從理論(lùn)上講,碳化矽(xi)均由SiC 四面體(tǐ)堆積而(er)成,所(suǒ)不同的(de)隻是平(ping)行結合(he)或反平(ping)行結合(he)。SiC有75 種變體(ti),如α- SiC、β- SiC、3C - SiC、4H - SiC、15R- SiC 等(děng),所有(you)這些結(jie)構可分(fen)爲方晶(jing)系、六方(fang)晶系和(hé)菱形晶(jīng)系,其(qi)中α- SiC、β- SiC zui爲常見(jiàn)。α- SiC 是高(gāo)溫穩定(dìng)型,β- SiC 是低溫(wēn)穩定型(xing)。β- SiC 在2100～2400 ℃可轉(zhuan)變爲α- SiC ,β- SiC 可在(zài)1450 ℃左右(yòu)溫度下由(yóu)簡單的(de)矽和碳(tàn)混合物(wu)制得。利(lì)用透射(shè)電子顯(xian)微鏡和(he)X- 射線(xian)衍射檢(jiǎn)測技術(shù)可對SiC 顯微體(ti)進行多(duo)型體分(fèn)析和定(ding)量測定(dìng)。爲了區(qu)别各種(zhǒng)不同🛀🏻的(de)結構,需要有(you)相應的(de)命名方(fāng)法。命名(míng)方法常(cháng)用的是(shi):把低(di)溫類型(xing)的立方(fang)碳化矽(xi)叫做β—SiC ,而其餘(yu)六方的(de)、菱形的(de)晶胞結(jié)構一律(lü)稱爲α—SiC。這種命(mìng)名方法(fǎ)與相律(lü)慣例以(yi)及礦物(wù)學命名(ming)都不相(xiàng)符,但(dan)因其很(hen)方便,也就頗(pō)爲流行(háng)。

5.化學(xué)性質

碳化(huà)矽本身(shēn)很容易(yi)氧化,但它氧(yǎng)化之後(hou)形成了(le)一層二(er)氧化矽(xi)薄膜,氧化進(jìn)程逐步(bu)被阻礙(ài)。在空氣(qì)中,碳(tàn)化矽于(yú)800 ℃時就(jiù)開始氧(yang)化,但(dàn)很緩慢(màn);随着(zhe)溫度升(sheng)高,則(ze)氧化速(su)度急速(su)加快。碳(tàn)化矽的(de)氧化速(su)率,在(zài)氧氣中(zhong)比在空(kōng)氣中快(kuài)1. 6 倍;氧化速(su)率的速(sù)度随着(zhe)時間推(tuī)移而減(jian)慢。如果(guo)以時間(jian)推移對(duì)氧化的(de)數量描(miáo)圖,可(kě)以得到(dao)典型的(de)抛物線(xian)圖形. 這反映(yìng)出二氧(yǎng)化矽保(bao)護層對(dui)碳化矽(xī)氧化速(su)率的阻(zu)🈚礙作用(yòng)☀️。氧💁化時(shí),若同(tong)時存在(zài)着能将(jiang)二氧化(hua)矽薄膜(mó)移去或(huo)使之破(pò)裂的物(wu)質,則(zé)碳化矽(xi)就易被(bei)進一步(bù)氧化。例(li)如:鐵(tiě)、錳等金(jīn)屬有幾(jǐ)種化合(he)價,其(qí)氧化物(wu)能将碳(tàn)化矽氧(yǎng)化,并(bing)且又能(neng)與二氧(yǎng)化矽生(shēng)成低熔(rong)點化合(hé)物,能(neng)侵蝕碳(tan)化矽。例(lì)如,FeO 在(zài)1 300 ℃、MnO 在(zài)1 360 ℃能侵(qin)蝕碳化(huà)矽;而(er)CaO、MgO 在(zài)1 000 ℃就能(neng)侵蝕碳(tan)化矽。

三、制(zhì)備方法(fa)

SiC是在(zai)隕石中(zhōng)發現的(de),在自(zì)然界中(zhōng)幾乎不(bu)存在,因此,工業上(shàng)應用的(de) SiC 粉末(mò)都是熱(re)工合成(cheng)的。 碳化矽(xī)工業生(shēng)産的主(zhu)要方法(fa)是用石(shí)英砂（二(èr)氧化矽(xi)）加焦炭(tan)(C)直接(jie)通電還(hai)原(在(zài)電阻爐(lú)中),溫(wen)度通常(cháng)爲1900℃以(yǐ)上,此(ci)時所發(fā)生的化(hua)學反應(yīng)爲 :

            SiO2 + 3C = SiC + 2CO

目前(qián)制備高(gao)溫 SiC陶(tao)瓷的方(fang)法主要(yào)有無壓(ya)燒結 、熱壓(yā)燒結 、熱等(děng)靜壓燒(shāo)結 、反應燒(shao)結等。表1是各種(zhǒng)燒結方(fāng)法及物(wù)理性能(neng)

表(biao)1：SiC陶(tao)瓷的燒(shāo)結方法(fa)及物理(lǐ)性能

常壓(yā)燒結被(bèi)認爲是(shì)SiC燒結(jié)zui有前途(tú)的燒結(jie)方法,通過常(chang)壓燒結(jié)工藝可(ke)以制備(bei)出大尺(chi)寸和複(fu)雜形狀(zhuàng)的SiC陶(táo)瓷制品(pǐn)。美(měi)國GE 公(gong)司通過(guo)在含微(wēi)量氧(含氧量(liàng)小于0. 2 %) 高純度(dù)的β - SiC 中(zhōng)添加硼(peng)和碳, 在2000 ℃以(yǐ)上,惰(duò)性氣氛(fēn)中燒結(jié),在2020 ℃下成功(gōng)得到密(mì)度高于(yú)98 %的碳(tàn)化矽燒(shāo)結體。中(zhōng)科院上(shang)海矽酸(suān)鹽研究(jiu)所采用(yòng)Y2O3 ,Al2O3 爲燒(shāo)結助劑(jì),選熔(rong)點較低(dī)的YA G( Y3Al5O12 ) 爲(wèi)基本的(de)配方組(zu)元,在(zai)1850 ℃燒成(cheng)了抗彎(wān)強度和(hé)斷裂韌(rèn)性分别(bie)爲707 和(he)10. 7 的SiC 陶瓷。山(shān)東省矽(xī)酸鹽研(yán)究設計(ji)院劉寶(bǎo)英等添(tian)加适量(liang)的Al2O3 ,Y2O3 爲(wei)燒結助(zhu)劑,采(cai)用注漿(jiang)成型工(gōng)藝,在(zài)1780 ℃制得(dé)相對密(mi)度達到(dào)97 %的精(jing)細SiC 複(fú)合陶瓷(ci)材料,能滿足(zú)機械密(mì)封件,耐磨陶(táo)瓷的工(gōng)業化生(sheng)産需要(yào)。但是到(dao)目前爲(wèi)止,對(dui)常壓燒(shāo)結的SiC 研究還(hai)不是很(hěn)透徹,有待于(yú)進一步(bù)深入。

熱壓(yā)燒結，純SiC 粉熱壓(ya)可以達(da)到緻密(mi),但需(xu)要高溫(wen)(大于(yu)2000 ℃) 及(jí)高壓(大于35MPa) 。國内外(wai)很多研(yan)究緻力(lì)于添加(jiā)适當的(de)燒結助(zhu)劑以💜便(biàn)有效促(cù)進SiC熱(rè)壓燒結(jié)。Norton 公司(si)的Alliegro 研(yan)究了B、Al 、Ni 、Fe 、Cr 等金(jīn)屬添加(jiā)物對SiC 緻密化(huà)的影響(xiǎng),證明(míng)Al 和Fe 是促進(jìn)SiC 熱壓(yā)燒結的(de)添加劑(jì)。Lange 研究(jiu)添加Al2O3 對SiC 熱(rè)壓性能(neng)的影響(xiang),發現(xian)SiC 通過(guo)液相溶(róng)解再沉(chén)澱機理(lǐ)達到緻(zhi)密。江東(dong)亮等研(yan)究了以(yi)B4 C 和C 爲添加(jia)劑的α-SiC熱(rè)壓燒結(jié)工藝,在2050 ℃下(xià)獲得接(jiē)近理論(lun)密度的(de)SiC 陶瓷(cí)。

熱(rè)壓燒結(jie)雖然降(jiàng)低燒結(jie)溫度,得到較(jiào)緻密和(hé)抗彎強(qiang)度高的(de)SiC 陶瓷(ci),但是(shi)熱壓工(gong)藝效率(lǜ)低,很(hen)難制造(zào)形狀複(fú)雜的SiC 部件,不利于(yu)工業化(hua)生産。

由于(yu)純SiC 很(hen)難通過(guò)常壓燒(shao)結及熱(re)壓燒結(jié)達到緻(zhì)密,而(er)加入添(tiān)加劑會(hui)影響SiC 陶瓷的(de)某些性(xìng)能。爲了(le)進一步(bu)解決上(shàng)述矛盾(dun),許多(duō)研究人(rén)員采取(qu)熱等靜(jing)壓( HIP) 燒(shāo)結工藝(yì)制備SiC 陶瓷,并取得(de)了良好(hǎo)效果,Dutta 添加B 和C ,采(cai)用熱等(děng)靜壓燒(shāo)結工藝(yì),在1900 ℃獲得密(mi)度高于(yu)98 %的SiC 燒結體(tǐ),在2000 ℃和138MPa 壓(yā)力下,實現了(le)無添加(jiā)劑的SiC 陶瓷緻(zhì)密燒結(jié)體。Kofune 實驗(yan)認爲:當SiC 粉(fěn)粒徑小(xiǎo)于0. 6nm 時(shí),通過(guò)HIP 燒結(jié)工藝,無需任(rèn)何添加(jia)劑,即(ji)可在1950 ℃得到緻(zhì)密化SiC 陶瓷。中(zhong)科院上(shàng)矽所研(yan)究表明(ming),在HIP 燒結過(guo)程中,Al2O3 可有效(xiao)促進SiC 陶瓷緻(zhi)密化。SiC添加3～5 %的Al2O3 時,采(cǎi)用HIP 燒(shāo)結工藝(yi),在1850 ℃和200MPa 壓(yā)力下燒(shāo)結1h ,可(ke)得到相(xiàng)對密度(dù)93. 7 %和抗(kàng)彎強度(dù)582MPa 的SiC 陶瓷。雖(sui)然熱等(děng)靜壓燒(shao)結能獲(huo)得形狀(zhuàng)複雜且(qie)力學性(xìng)能🧡較好(hǎo)的🏃🏻緻密(mì)SiC 制品(pǐn),但是(shì)因HIP 燒(shao)結必須(xū)對素坯(pi)進行包(bao)封,所(suǒ)以目前(qián)難以實(shí)現工業(ye)化生産(chan)。

反(fǎn)應燒結(jié)是由α-SiC 和石(shi)墨粉按(an)一定比(bi)例混合(hé)壓成坯(pī)體,高(gāo)溫(1600 ℃～1700 ℃) 下使(shi)其與液(ye)态Si 接(jie)觸,坯(pi)體中的(de)C 會與(yǔ)外部滲(shen)入的Si 發生反(fǎn)應,生(sheng)成β-SiC ,并與(yu)α-SiC 相結合(he),過多(duō)的Si 填(tián)充于氣(qì)孔,從(cong)而得到(dào)無孔緻(zhì)密的反(fǎn)應燒結(jie)體。反應(yīng)燒結過(guò)程通常(cháng)在👈真空(kōng)下用感(gan)應加熱(rè)石墨坩(gan)埚來完(wán)成。反應燒(shao)結的強度(du)在1400 ℃以(yi)前基本(běn)上與Si 含量無(wú)關,超(chāo)過1400 ℃由(yóu)于Si 的(de)熔化,強度驟(zhou)降。目前(qián),典型(xing)的反應(yīng)燒結SiC 制品主(zhu)要有英(yīng)國U KAEA 的(de)Refel-SiC 和(hé)美國Carborundum 公司的(de)KT-SiC。國(guo)内在山(shan)東有數(shu)家生産(chan)反應燒(shao)結碳化(hua)矽的廠(chang)家,生(sheng)産工藝(yi)成熟,産品性(xing)能穩定(ding),生産(chǎn)的反應(ying)燒結碳(tan)化矽密(mì)度大于(yu)3.02g/ cm^3 ,目(mù)前此類(lei)産品國(guó)内需求(qiu)量大,市場前(qián)景良好(hǎo)。

磨(mo)料陶瓷密(mì)度計 耐火(huǒ)材料陶瓷(cí)密度檢(jiǎn)測儀 脫氧(yǎng)劑陶瓷密(mi)度儀耐磨(mó)及高溫(wen)件陶瓷比(bi)重檢測(ce)儀  碳化矽(xī)密度儀(yi)

四(si)、特(te)點及用(yong)途

 1.磨料(liao)耐

由于其(qí)超硬性(xìng)能,可(ke)制備成(chéng)各種磨(mó)削用的(de)砂輪、砂(sha)布、砂紙(zhi)以及各(ge)類🌈磨料(liào),廣泛(fàn)應用于(yú)機械加(jiā)工行業(yè)。我國工(gōng)業碳化(huà)矽主要(yao)作磨料(liao)用,黑(hēi)色碳化(hua)矽制成(cheng)的磨具(jù),多用(yòng)于切割(gē)和研磨(mo)抗張強(qiang)度低的(de)材料,如玻璃(lí)、陶瓷、石(shi)料和耐(nài)火物等(děng),同時(shi)也用于(yu)鑄鐵零(ling)件和有(you)色金屬(shu)材料的(de)磨削。綠(lǜ)色碳化(hua)♍矽制成(chéng)的磨具(ju),多用(yong)于硬質(zhì)合金、钛(tài)合金、光(guang)學玻璃(lí)的磨削(xue),同時(shi)也用于(yú)缸套

的珩(heng)磨及高(gao)速鋼刀(dao)具的精(jing)磨。立方(fang)碳化矽(xi)于微型(xíng)軸承的(de)🧡超💃🏻精磨(mó),采用(yong)W3. 5 立方(fāng)碳化矽(xī)微粉制(zhi)成的油(you)石對軸(zhóu)承(材(cái)料ZGCrl5) 超(chao)精磨,其光潔(jié)度可由(yóu)ý 9 直接磨(mo)成ý 12 以上(shàng),因此(ci),在相(xiang)同粒度(dù)的其他(ta)磨料中(zhōng),立方(fāng)碳化矽(xī)其加工(gōng)效率爲(wei)zui高。

2.耐火(huo)材料

國外(wai)将碳化(huà)矽用作(zuo)耐火材(cái)料的數(shu)量大于(yú)用作磨(mo)✔️料。我國(guó)亦在不(bú)斷擴大(dà)這方面(miàn)的應用(yong),根據(ju)國外廠(chang)商的習(xí)慣,耐(nài)火材料(liao)黑色碳(tàn)化矽通(tong)常分爲(wèi)3 種牌(pai)号: ①耐火材(cai)料黑碳(tàn)化矽。這(zhè)種牌号(hào)的化學(xué)成分要(yao)求與磨(mo)料用黑(hei)色碳化(huà)矽*相同(tong),主要(yào)用以制(zhi)造碳化(huà)矽制品(pǐn),如重(zhòng)結晶碳(tan)化矽制(zhì)品、燃氣(qi)輪機構(gou)件、噴嘴(zui)、氮化矽(xi)結合碳(tàn)化矽制(zhi)件、高爐(lu)高溫區(qū)襯材、高(gāo)溫窯爐(lú)構件、高(gāo)溫窯裝(zhuāng)窯支承(chéng)件、耐火(huo)匣缽等(deng)。②二級耐(nai)火材料(liao)黑色碳(tàn)化矽,含碳化(hua)矽大于(yú)90 %。主要(yao)用以制(zhi)造耐中(zhong)等高溫(wen)的窯爐(lu)構件,如馬弗(fu)爐爐襯(chèn)材料等(děng)。這些構(gou)件除利(li)用碳化(huà)矽的耐(nai)熱😄性⛹🏻‍♀️、導(dǎo)✉️熱性外(wai),在很(hen)多場合(he)還兼用(yòng)它的化(hua)學穩定(ding)性。③低品(pǐn)位耐火(huo)材🔞料黑(hēi)色碳化(huà)矽,其(qi)碳化矽(xi)含量要(yao)求大于(yu)83 % ,主要(yào)用于出(chu)鐵槽、鐵(tie)水包,煉鋅業(yè)和海綿(mian)鐵制造(zao)業等的(de)内襯。

3 .脫(tuo)氧劑

煉鋼(gang)時通常(cháng)要使用(yòng)矽鐵脫(tuō)氧,近(jin)代發展(zhan)了用碳(tan)化矽代(dai)替矽鐵(tie)作脫氧(yang)劑,煉(lian)出的鋼(gang)質量更(gèng)好,更(gèng)經濟。因(yīn)爲用碳(tàn)化矽脫(tuō)氧時,成渣少(shǎo)而且很(hen)快,有(yǒu)效地減(jian)少了渣(zhā)中某些(xiē)有用元(yuan)素的含(han)量,煉(liàn)鋼時間(jiān)短而成(cheng)分更好(hao)控制。脫(tuō)氧劑黑(hei)色碳化(hua)矽🏃🏻‍♂️在✊美(mei)國🏃🏻和日(rì)本等國(guo)家的鋼(gang)鐵工業(ye)中用得(de)很普遍(biàn)。磨料🌈用(yòng)或⭐耐火(huǒ)材料用(yong)碳化矽(xi)在爐中(zhōng)所生成(cheng)的适合(hé)于作👄脫(tuō)氧劑的(de)物料,都能全(quan)部銷售(shòu)應用于(yu)生産而(ér)無須回(hui)爐,産(chan)品綜合(he)利用率(lǜ)高,碳(tan)化矽生(shēng)産的經(jing)濟效果(guo)。

 4 .耐磨及(jí)高溫件(jian)

利(li)用碳化(huà)矽陶瓷(ci)的高硬(ying)、耐磨損(sun)、耐酸堿(jian)腐蝕性(xìng),在機(ji)械工業(ye)、化學工(gong)業中用(yong)來制備(bei)新一代(dai)的機械(xiè)密封材(cái)料,滑(huá)動軸承(chéng)、耐腐蝕(shi)的管道(dào)、閥片和(hé)風機葉(ye)片。尤其(qi)是作爲(wei)機械密(mi)封材料(liào)已被上(shang)确認爲(wèi)自金屬(shǔ)、氧化鋁(lü)、硬質合(hé)金以來(lai)第四代(dai)基本材(cai)料,它(ta)的抗酸(suān)、抗堿性(xìng)能與其(qí)它材料(liào)相比是(shì)極爲的(de),幾乎(hū)沒有一(yī)種材料(liào)可與之(zhi)相比。利(lì)用碳化(hua)矽陶瓷(cí)的高熱(rè)導性能(néng),用于(yú)冶金工(gong)業窯爐(lú)中的高(gāo)溫熱交(jiao)換器等(děng),使用(yong)溫度可(ke)達1 300 ℃;用碳化(hua)矽砂輥(gǔn)磨米,較之用(yong)其他砂(shā)輥可提(ti)高大米(mǐ)的質量(liàng),出米(mi)率提高(gāo)1 %～2 % ,成(chéng)本下降(jiàng)30 %～40 %。用(yòng)電鍍方(fāng)法将碳(tàn)化矽微(wei)粉塗敷(fu)于水輪(lún)機葉輪(lún)上,可(ke)以大大(dà)提高葉(yè)輪的耐(nài)磨性能(néng),延長(zhǎng)其檢修(xiū)周期。用(yòng)機械壓(yā)力将立(li)方碳化(huà)矽磨粉(fěn)與W28 微(wei)粉壓入(ru)内燃機(ji)的汽缸(gang)壁上,可延長(zhang)缸體使(shi)用壽命(ming)達1 倍(bèi)以上。使(shi)用碳化(hua)矽與硼(peng)砂的混(hùn)合物對(dui)45# 鋼收(shōu)割機刀(dao)片進行(hang)表面滲(shen)硼化學(xue)熱處理(li),可使(shi)其滲硼(péng)層的硬(ying)度達到(dao)克氏顯(xian)微硬度(dù)1 800～2 000 .P?2 ,從而(er)使其使(shǐ)用壽命(mìng)延長數(shù)倍。用碳(tàn)化矽制(zhi)成的托(tuo)輥,早(zǎo)巳成功(gōng)地應用(yòng)于軋鋼(gāng)機上,它比金(jīn)屬托輥(gun)有更好(hao)的耐熱(re)性與耐(nai)磨性,并能改(gǎi)善所軋(zha)鋼材的(de)質量。用(yòng)碳化矽(xī)材料制(zhi)成的砂(shā)泵及水(shuǐ)力旋流(liu)器,具(ju)有很好(hǎo)的耐磨(mo)性能;用碳化(hua)矽材料(liao)制成的(de)缸套等(deng)耐磨件(jian)可廣泛(fàn)用于🥰石(shi)油🔱和化(huà)👅工等行(háng)業機械(xiè);還可(ke)作爲高(gāo)溫熱機(ji)械用材(cái)料。碳化(huà)矽由于(yu)具有良(liáng)♋好的♋高(gao)溫特性(xìng),如高(gao)溫抗氧(yǎng)化、高溫(wēn)強度高(gāo)、蠕變性(xing)小、熱傳(chuán)導性好(hǎo)以及密(mì)度低,被爲熱(re)機械的(de)耐高溫(wēn)部件,諸如:作高溫(wen)燃汽輪(lún)機的燃(rán)燒室、渦(wo)輪的靜(jing)葉片、高(gāo)溫噴嘴(zui)等。用碳(tàn)化矽制(zhì)成活塞(sāi)與氣缸(gang)套用于(yú)無潤滑(huá)油無冷(leng)卻的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼柴(chai)油機上(shàng),可減(jiǎn)少摩擦(cā)30 %～50 % ,噪(zao)聲明顯(xian)降低。

表2：碳(tan)化矽陶(tao)瓷的應(yīng)用領域(yù)

5.軍事方(fang)面

用碳化(huà)矽陶瓷(ci)與其他(tā)材料一(yī)起組成(cheng)的燃燒(shao)室及噴(pēn)嘴,已(yi)用于火(huǒ)箭技術(shù)中。碳化(huà)矽基複(fu)合材料(liao)制備的(de)阿麗亞(yà)娜火箭(jian)💋尾噴管(guan)已成功(gong)應用。碳(tàn)化矽密(mì)度居中(zhōng),比Al2O3 輕20 % ,硬(ying)度和彈(dan)性模量(liàng)較高,價格比(bǐ)B4C 低得(dé)多,還(hai)可用于(yú)裝甲車(chē)輛和飛(fēi)機機腹(fù)及防彈(dan)防刺衣(yī)等。碳化(huà)矽♻️材料(liao)還具有(yǒu)自潤滑(hua)性及摩(mo)擦系數(shù)小,約(yuē)爲硬質(zhì)合金的(de)一半。它(ta)的抗熱(rè)震性好(hǎo)、彈性模(mó)量高等(děng)特點在(zai)一些特(tè)殊地方(fang)獲應用(yong),如用(yong)來制成(chéng)高功率(lü)的激光(guāng)反射鏡(jing)其性能(neng)優于銅(tóng)質,由(yóu)于密度(dù)低、剛性(xing)好、變形(xíng)小,CVD 與(yǔ)反應燒(shao)結的碳(tàn)化矽輕(qing)量化反(fǎn)射鏡已(yi)經在空(kōng)間技⁉️術(shù)中大✂️量(liang)🈲使用。

 6.電氣和(he)電工

利用(yòng)碳化矽(xi)陶瓷的(de)高熱導(dao)性能,絕緣性(xìng)好作爲(wei)大規模(mo)集成電(diàn)路的基(jī)片和封(fēng)裝材料(liao)[7 ] 。碳化(hua)矽發熱(re)體是一(yi)種常用(yòng)的加熱(rè)元件,由于它(ta)具有操(cāo)作簡單(dān)方便,使用壽(shòu)命長,使用範(fàn)圍廣等(deng)優點,成爲發(fa)熱材料(liào)中zui經久(jiu)耐用且(qiě)價廉物(wù)美的一(yī)種,使(shi)用溫度(du)可達1 600 ℃。碳化矽(xi)還可用(yong)于做避(bì)雷器的(de)閥體和(he)遠紅外(wai)線發生(sheng)器等,碳化矽(xi)的應用(yòng)領域如(ru)表2所(suǒ)示。

五、結語(yu)

碳(tan)化矽陶(táo)瓷在許(xu)多工業(ye)領域中(zhong)的應用(yong)顯示了(le)其✌️優良(liang)的性能(neng),因而(er)引起了(le)人們的(de)普遍重(zhòng)視。在無(wu)機非金(jīn)屬材料(liao)⭐領域中(zhōng)碳化矽(xi)陶瓷是(shì)一個很(hěn)大的家(jia)族,其(qi)觸角幾(ji)乎伸遍(bian)了所有(you)的工業(ye)領域。但(dàn)是由于(yu)碳化♻️矽(xi)💔陶瓷的(de)難燒結(jié)性,因(yin)而它的(de)制作工(gong)藝複雜(za)和生産(chan)成本較(jiao)昂貴。由(you)此降🌍低(di)碳💚化矽(xi)陶瓷的(de)燒成溫(wēn)度和尋(xun)找新的(de)廉價的(de)生産工(gōng)藝仍是(shi)材料工(gong)作者的(de)研究重(zhòng)點,同(tóng)時挖掘(jue)和開發(fā)碳化矽(xī)陶瓷(粉末) 的所有(you)優點造(zào)福于人(ren)類是我(wo)們工作(zuò)的首要(yao)任務。我(wo)們相信(xìn)碳化矽(xī)陶瓷将(jiāng)有廣闊(kuò)的發展(zhǎn)和應用(yong)前景。

磨料陶瓷(ci)密度計(ji) 耐(nai)火材料(liao)陶(táo)瓷密度(du)檢測儀(yi) 脫(tuō)氧劑陶瓷(cí)密度儀(yi)耐(nài)磨及高(gāo)溫件陶瓷(cí)比重檢(jian)測儀  碳化(huà)矽密度(du)儀