廈(sha)門易仕(shi)特儀器(qi)有限公(gong)司-陶(táo)瓷密度(dù)儀專業(yè)制造

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

碳化(hua)矽陶瓷(cí)

摘(zhai)要：SiC陶(táo)瓷不僅(jin)具有優(yōu)良的常(cháng)溫(wēn)力學性(xìng)能，如高的抗(kang)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(mó)擦系數(shù)，而(er)且(qiě)高溫力(lì)學性能(neng)(強度(du)、抗(kàng)蠕變性(xìng)等)是(shì)已知陶瓷(ci)材料中*的(de)。并(bing)且在石石油(yóu)、化工、微電子(zǐ)、汽車(chē)、航天(tiān)航空、造紙、激光、礦業及原子(zi)能等工業領域(yu)獲得了(le)廣泛的(de)應用，所以(yi)了解SiC是必要(yao)的。

關鍵詞(ci)：碳化(hua)矽    碳化矽(xī)密(mì)度檢測(ce)儀      陶瓷密(mì)度計  陶瓷(ci)比重測(cè)試儀

SiC 陶瓷因(yin)其具有(yǒu)優良的(de)高溫強(qiáng)度、耐磨(mo)耐腐蝕(shi)性能以(yi)及抗熱(rè)震性而(ér)得到越(yue)來越廣(guǎng)泛的應(ying)用。SiC 陶(tao)瓷在材(cai)料領域(yù)發揮着(zhe)越來越(yuè)重要的(de)作用。因(yīn)此,迫(po)切需要(yào)在SiC 材(cái)料方面(miàn)進行進(jin)一步的(de)研究,以便在(zai)不斷提(tí)高其優(you)良性能(neng)的同時(shí),降低(di)生産成(cheng)本,簡(jian)化生産(chǎn)工藝,推動SiC 陶瓷産(chan)品的産(chan)。

一(yī)、發展簡(jiǎn)史

　碳化矽(xī)（ＳｉＣ）zui初的用(yòng)途是作(zuò)爲磨具(jù)、磨料和(hé)耐火材(cái)料，後🈲發(fa)展到作(zuo)爲🔞加熱(re)元件——矽(xi)碳電阻(zu)棒的原(yuán)料使用(yòng)。直到２０世(shi)紀中葉(yè)，特别是(shì)７０年代以(yi)後，ＳｉＣ*的性(xing)能才被(bei)人們逐(zhú)😘漸認識(shi)。因爲它(ta)具有耐(nài)高溫、耐(nai)磨耗、耐(nai)腐蝕及(ji)高的熱(rè)傳導率(lü)🚩等特點(dian)，被👄開發(fa)的用✏️途(tú)越來越(yuè)多，應用(yong)面⭕越來(lai)越廣，作(zuo)爲一種(zhǒng)新型的(de)精細陶(táo)瓷㊙️材料(liào)，受到了(le)📧人們極(ji)大的關(guān)注。日本(ben)對ＳｉＣ的開(kāi)發研究(jiū)起步較(jiào)晚，但取(qu)得的成(chéng)績十分(fen)💔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(xi)生産線(xian)。項目建(jian)成後将(jiang)無疑爲(wei)?甯夏(xia)協成冶(yě)金制品(pǐn)有限責(ze)任公司(sī)年産2.4萬噸高(gāo)質密碳(tàn)化矽冶(ye)煉項目(mù)可行性(xìng)研究報(bào)告 - 4 - 在(zài)日本申(shen)請了１９３項(xiang)有關ＳｉＣ生(shēng)産技術(shu)的。目前(qián)日本在(zài)ＳｉＣ粉體生(sheng)産工藝(yi)和商品(pǐn)化方面(mian)屬地位(wèi)。ＳｉＣ和其它(tā)精細陶(táo)瓷制品(pǐn)的銷售(shou)🔴額占世(shi)界🈲精細(xì)陶瓷制(zhi)品總銷(xiao)售額的(de)６０％以上，取(qǔ)得了非(fēi)常顯著(zhe)的成績(jì)。

目(mu)前，我國(guo)絕大多(duō)數碳化(huà)矽生産(chǎn)企業的(de)都是普(pǔ)通一級(jí)碳化矽(xi)，普通碳(tan)化矽含(han)量zui高達(dá)到97%，體(tǐ)積密度(dù)爲2.7g/cm3。莫(mò)氏硬度(du)爲9.2，新(xin)莫氏硬(ying)度爲13，高質密(mi)碳化矽(xi)含量在(zai)98.5%以上(shàng)，且各項(xiang)指标很(hěn)理想，體(tǐ)積密度(dù)爲3.0g/cm^3。莫氏硬(ying)度爲9.5，新莫氏(shi)硬度爲(wei)15。由于(yu)高質密(mì)産品比(bi)普通産(chǎn)品硬度(dù)高、韌性(xing)好、抗壓(ya)🐕強度大(dà)的優點(dian)，正逐漸(jian)被上許(xǔ)多國家(jiā)和行業(yè)認可，在(zài)應用範(fan)🌏圍上更(gèng)加廣泛(fan)，發展前(qian)景更加(jia)廣闊。正(zheng)是💰由于(yu)高質密(mì)碳化矽(xi)優于普(pu)通碳化(huà)矽的特(te)點，用途(tu)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(ying)用于許(xu)多先

進的(de)軍用電(dian)子系統(tǒng),例如(ru)*的高性(xìng)能雷達(dá)系統等(děng)。

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

• 主(zhu)要成分(fen)

1.碳化(hua)矽

碳化矽(xi)是(shì)一種人(rén)造材料(liao)，隻是在(zài)人工合(he)成碳化(hua)矽後,才證實(shí)隕石中(zhōng)及地殼(ké)上偶然(rán)存在碳(tan)化矽,，化(hua)矽的分(fèn)子式爲(wei)SiC ，分子量(liang)爲40. 07 ,質(zhi)量百分(fèn)組成爲(wèi)70.045 的矽(xī)與29. 955 的(de)碳，碳(tan)化矽的(de)密度爲(wèi)3. 16～3. 2 g/cm^3。

2.碳化矽(xī)顔色

純碳(tan)化矽是(shì)無色透(tòu)明的結(jie)晶,工(gong)業碳化(huà)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(ming)程度依(yī)次降低(di)。磨料行(háng)業把碳(tan)化矽按(an)色澤分(fèn)爲黑色(se)碳❓化👈矽(xī)和綠色(sè)碳化矽(xī)2 類。其(qí)中無色(se)的至深(shen)綠色的(de)都歸入(rù)綠色碳(tan)化矽類(lei),淺蘭(lan)色的至(zhì)黑色的(de)則歸入(ru)黑色碳(tan)化矽類(lei)。黑色和(hé)綠♈色這(zhè)2 種碳(tan)化矽的(de)機械性(xìng)能略有(yǒu)不同,綠色碳(tàn)化矽較(jiao)脆,制(zhì)成的磨(mo)具富自(zì)銳性;黑碳化(huà)矽較韌(rèn),因此(cǐ),這2 種碳化(hua)矽的用(yòng)途也就(jiù)有所不(bú)同。

3.碳(tàn)化矽硬(yìng)度

碳化矽(xī)的硬度(dù)相當高(gāo),僅次(ci)于幾種(zhǒng)超硬材(cai)料,高(gāo)于剛玉(yu)而名列(liè)普通磨(mo)料的*,按莫氏(shi)刻痕硬(ying)度爲9. 2 ,克氏顯(xiǎn)微硬度(du)爲2 200～2 800 kg/mm^2 (負荷(hé)100 g) 。碳化矽(xī)的熱态(tài)硬度雖(sui)然随着(zhe)溫度的(de)升高而(ér)下降,但仍比(bǐ)剛玉的(de)硬度大(da)很多。綠(lǜ)色碳化(huà)矽和黑(hei)色碳化(hua)矽的硬(yìng)度,不(bú)論在常(cháng)溫或是(shi)在高溫(wēn)下都基(ji)本相同(tong),沒有(yǒu)發現本(ben)質上的(de)差别;一種含(hán)铈的碳(tàn)化矽,其硬度(dù)則略高(gāo)于一般(ban)碳化矽(xī)。

4.碳化(huà)矽結構(gòu)

碳(tan)化矽是(shi)一種典(diǎn)型的共(gòng)價鍵結(jie)合的穩(wěn)定化合(hé)物。

從理論(lùn)上講,碳化矽(xi)均由SiC 四面體(ti)堆積而(ér)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(tǐ),如α- SiC、β- SiC、3C - SiC、4H - SiC、15R- SiC 等(děng),所有(you)這些結(jié)構可分(fèn)爲方晶(jing)系、六方(fāng)晶系和(hé)菱形晶(jing)系,其(qi)中α- SiC、β- SiC zui爲常見(jiàn)。α- SiC 是高(gao)溫穩定(dìng)型,β- SiC 是低溫(wen)穩定型(xing)。β- SiC 在2100～2400 ℃可轉(zhuan)變爲α- SiC ,β- SiC 可在(zai)1450 ℃左右(yòu)溫度下由(yóu)簡單的(de)矽和碳(tàn)混合物(wu)制得。利(li)用透射(shè)電子顯(xian)微鏡和(he)X- 射線(xiàn)衍射檢(jian)測技術(shu)可對SiC 顯微體(tǐ)進行多(duo)型體分(fen)析和定(ding)量測定(ding)。爲了區(qū)别各種(zhong)不同的(de)結構,需要有(yǒu)相應的(de)命名方(fang)法。命名(míng)方法常(cháng)用的是(shì):把低(di)溫類型(xing)的立方(fāng)碳化矽(xi)叫做β—SiC ,而其餘(yú)六方的(de)、菱形的(de)晶胞結(jié)構一律(lü)稱爲α—SiC。這種命(ming)名方法(fǎ)與相律(lǜ)慣例以(yǐ)及礦物(wu)學命名(ming)都不🐕相(xiang)符,但(dan)因其很(hen)方便,也就頗(pō)爲流行(háng)。

5.化學(xue)性質

碳化(hua)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(jin)程逐步(bu)被阻礙(ai)。在空氣(qì)中,碳(tàn)化矽于(yú)800 ℃時就(jiu)開始氧(yang)化,但(dan)很緩慢(man);随着(zhe)溫度升(shēng)高,則(zé)氧化速(su)度急速(su)加快。碳(tàn)化矽的(de)氧化速(su)率,在(zai)氧氣中(zhong)比在空(kong)氣中快(kuài)1. 6 倍;氧化速(su)率的速(su)度随着(zhe)時間推(tui)移而減(jian)慢。如果(guo)以時間(jian)推🙇🏻移🈚對(dui)氧化的(de)數量描(miao)圖,可(kě)以得到(dao)典型的(de)抛物線(xian)圖形. 這反映(ying)出二氧(yǎng)化矽保(bao)護層對(duì)碳化矽(xi)氧化速(sù)率的📧阻(zǔ)礙作☁️用(yòng)。氧化時(shí),若同(tong)時存在(zai)着能将(jiāng)二氧化(hua)矽薄膜(mó)移去或(huò)使之破(pò)裂🤞的物(wu)質,則(ze)碳化矽(xī)就易被(bei)進一步(bù)氧化。例(lì)如:鐵(tie)、錳等金(jin)屬有幾(jǐ)種化合(he)價,其(qí)氧化物(wù)能将碳(tan)化矽氧(yang)化,并(bing)且又能(néng)與二氧(yang)化矽生(shēng)成低熔(róng)點化合(he)物,能(néng)侵蝕碳(tàn)化矽。例(li)如,FeO 在(zài)1 300 ℃、MnO 在(zai)1 360 ℃能侵(qīn)蝕碳化(huà)矽;而(er)CaO、MgO 在(zài)1 000 ℃就能(néng)侵蝕碳(tan)化矽。

三、制(zhì)備方法(fǎ)

SiC是在(zài)隕石中(zhōng)發現的(de),在自(zi)然界中(zhong)幾乎不(bú)存在,因此,工業上(shàng)應用的(de) SiC 粉末(mò)都是熱(re)工合成(chéng)的。 碳化矽(xi)工業生(shēng)産的主(zhǔ)要方法(fa)是用石(shí)英砂（二(er)氧化矽(xī)）加♊焦炭(tàn)(C)直接(jiē)通電還(hái)原(在(zài)電阻爐(lu)中),溫(wēn)度通常(chang)爲1900℃以(yi)上,此(cǐ)時所發(fa)生的化(hua)學反應(yīng)爲 :

            SiO2 + 3C = SiC + 2CO

目前(qián)制備高(gāo)溫 SiC陶(táo)瓷的方(fang)法主要(yao)有無壓(ya)燒結 、熱壓(ya)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(fang)法及物(wu)理性能(néng)

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

常壓(ya)燒結被(bei)認爲是(shì)SiC燒結(jie)zui有前途(tu)的燒結(jie)方法,通過常(chang)壓燒結(jie)工藝可(ke)以制備(bèi)出大尺(chǐ)寸和複(fú)雜形狀(zhuang)的SiC陶(táo)瓷制品(pin)。美(mei)國GE 公(gong)司通過(guo)在含微(wei)量氧(含氧量(liàng)小于0. 2 %) 高純度(dù)的β - SiC 中(zhong)添加硼(péng)和碳, 在2000 ℃以(yǐ)上,惰(duo)性氣氛(fēn)中燒結(jie),在2020 ℃下成功(gōng)得到密(mì)度高于(yu)98 %的碳(tan)化矽燒(shāo)結體。中(zhong)科院上(shàng)海矽酸(suān)鹽研究(jiu)所采用(yòng)Y2O3 ,Al2O3 爲燒(shāo)結助劑(jì),選熔(róng)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(wan)強度和(he)斷裂韌(rèn)性分别(bie)爲707 和(hé)10. 7 的SiC 陶瓷。山(shan)東省矽(xi)酸鹽研(yán)究設計(ji)院劉寶(bǎo)英等添(tian)加适量(liàng)的Al2O3 ,Y2O3 爲(wèi)燒結助(zhù)劑,采(cai)用注漿(jiāng)成型工(gōng)藝,在(zài)1780 ℃制得(dé)相對密(mì)度達到(dào)97 %的精(jīng)細SiC 複(fu)合陶瓷(ci)材料,能滿足(zú)機械密(mi)封件,耐磨陶(táo)瓷的工(gong)業化生(sheng)産需要(yao)。但是到(dao)目前爲(wei)止,對(dui)常壓燒(shao)結的SiC 研究還(hái)不是很(hen)透徹,有待于(yu)進一步(bu)深入。

熱壓(ya)燒結，純SiC 粉熱壓(ya)可以達(dá)到緻密(mi),但需(xu)要高溫(wēn)(大于(yu)2000 ℃) 及(jí)高壓(大于35MPa) 。國内外(wài)很多研(yan)究緻力(li)于添加(jia)适當的(de)燒結助(zhù)劑以便(bian)有效促(cù)進SiC熱(rè)壓燒結(jié)。Norton 公司(sī)的Alliegro 研(yan)究了B、Al 、Ni 、Fe 、Cr 等金(jīn)屬添加(jia)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(ji)。Lange 研究(jiū)添加Al2O3 對SiC 熱(rè)壓性能(neng)的影響(xiǎng),發現(xian)SiC 通過(guò)液相溶(rong)解再沉(chén)澱機理(lǐ)達到緻(zhì)密。江東(dōng)亮等研(yan)究了以(yi)B4 C 和C 爲添加(jiā)劑的α-SiC熱(rè)壓燒結(jié)工藝,在2050 ℃下(xia)獲得接(jie)近理論(lun)密度的(de)SiC 陶瓷(cí)。

熱(re)壓燒結(jie)雖然降(jiàng)低燒結(jie)溫度,得到較(jiao)緻密和(hé)抗彎強(qiang)度高的(de)SiC 陶瓷(cí),但是(shì)熱壓工(gong)藝效率(lü)低,很(hěn)難制造(zào)形狀複(fu)雜的SiC 部件,不利于(yu)工業化(hua)生産。

由于(yú)純SiC 很(hen)難通過(guò)常壓燒(shāo)結及熱(re)壓燒結(jié)達到緻(zhì)密,而(er)加入添(tiān)加劑會(huì)影響SiC 陶瓷的(de)某些性(xìng)能。爲了(le)進一步(bù)解決上(shàng)述矛盾(dùn),許多(duō)研究人(ren)員采取(qu)熱等靜(jing)壓( HIP) 燒(shāo)結工藝(yì)制備SiC 陶瓷,并取得(dé)了良好(hao)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(ti),在2000 ℃和138MPa 壓(ya)力下,實現了(le)無添加(jia)劑的SiC 陶瓷緻(zhi)密燒結(jie)體。Kofune 實驗(yàn)認爲:當SiC 粉(fen)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(jiā)劑,即(jí)可在1950 ℃得到緻(zhi)密化SiC 陶瓷。中(zhong)科院上(shang)矽所研(yan)究表明(míng),在HIP 燒結過(guo)程中,Al2O3 可有效(xiao)促進SiC 陶瓷緻(zhì)密化。SiC添加3～5 %的Al2O3 時,采(cai)用HIP 燒(shao)結工藝(yi),在1850 ℃和200MPa 壓(yā)力下燒(shao)結1h ,可(ke)得到相(xiàng)對密度(du)93. 7 %和抗(kàng)彎強度(du)582MPa 的SiC 陶瓷。雖(suī)然熱等(děng)靜壓燒(shao)結能獲(huò)得形狀(zhuàng)複雜且(qie)力學性(xing)能較好(hǎo)的緻密(mì)SiC 制品(pin),但是(shì)因HIP 燒(shao)結必須(xu)對素坯(pi)進行包(bāo)封,所(suo)以目前(qián)難以實(shi)現工業(yè)化生産(chǎn)。

反(fan)應燒結(jie)是由α-SiC 和石(shi)墨粉按(àn)一定比(bi)例混合(he)壓成坯(pi)體,高(gāo)溫(1600 ℃～1700 ℃) 下使(shǐ)其與液(ye)态Si 接(jiē)觸,坯(pi)體中的(de)C 會與(yǔ)外部滲(shèn)入的Si 發生反(fǎn)應,生(shēng)成β-SiC ,并與(yǔ)α-SiC 相結合(hé),過多(duo)的Si 填(tian)充于氣(qì)孔,從(cóng)而得到(dao)無孔緻(zhi)密的反(fǎn)應燒結(jié)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(gān)埚來完(wán)成。反應燒(shāo)結的強度(du)在1400 ℃以(yi)前基本(běn)上與Si 含量無(wu)關,超(chao)過1400 ℃由(you)于Si 的(de)熔化,強度驟(zhòu)降。目前(qián),典型(xing)的反應(ying)燒結SiC 制品主(zhǔ)要有英(yīng)國U KAEA 的(de)Refel-SiC 和(hé)美國Carborundum 公司的(de)KT-SiC。國(guó)内在山(shan)東有數(shù)家生産(chǎn)反應燒(shao)結碳化(huà)矽的廠(chang)家,生(sheng)産工藝(yì)成熟,産品性(xing)能穩定(dìng),生産(chan)的反應(yīng)燒結碳(tan)化矽密(mì)度大于(yú)3.02g/ cm^3 ,目(mù)前此類(lèi)産品國(guo)内需求(qiu)量大,市場前(qian)景良好(hǎo)。

磨(mo)料陶瓷密(mì)度計 耐火(huo)材料陶瓷(ci)密度檢(jian)測儀 脫氧(yang)劑陶瓷密(mi)度儀耐磨(mo)及高溫(wen)件陶瓷比(bǐ)重檢測(ce)儀  碳化矽(xi)密度儀(yi)

四(si)、特(te)點及用(yòng)途

 1.磨料(liào)耐

由于其(qi)超硬性(xìng)能,可(kě)制備成(cheng)各種磨(mó)削用的(de)砂輪、砂(sha)布、砂紙(zhi)以及各(gè)類磨料(liao),廣泛(fan)應用于(yu)機械加(jiā)工行業(ye)。我國工(gong)業碳化(huà)矽主要(yao)作磨料(liao)用,黑(hēi)色碳化(huà)矽制成(cheng)的磨具(jù),多用(yòng)于切割(ge)和研磨(mó)抗張強(qiang)度低的(de)材料,如玻璃(lí)、陶瓷、石(shí)料和耐(nài)火物等(děng),同時(shí)也用于(yú)鑄鐵零(ling)件和有(yǒu)色金屬(shu)材料的(de)磨削。綠(lǜ)色碳化(hua)矽⁉️制成(chéng)的磨具(jù),多用(yòng)于硬質(zhì)合金、钛(tài)合金、光(guāng)學玻璃(li)的磨削(xue),同時(shi)也用于(yu)缸套

的珩(héng)磨及高(gao)速鋼刀(dao)具的精(jing)磨。立方(fāng)碳化矽(xī)于微型(xíng)💘軸💔承的(de)超精磨(mo),采用(yong)W3. 5 立方(fang)碳化矽(xi)微粉制(zhì)成的油(yóu)石對軸(zhou)承(材(cai)料ZGCrl5) 超(chāo)精磨,其光潔(jié)度可由(you)ý 9 直接磨(mo)成ý 12 以上(shang),因此(ci),在相(xiàng)同粒度(dù)的其他(tā)磨料中(zhong),立方(fāng)碳化矽(xi)其加工(gong)效率爲(wei)zui高。

2.耐火(huo)材料

國外(wai)将碳化(huà)矽用作(zuò)耐火材(cái)料的數(shù)量大于(yu)用作磨(mo)料🍉。我🆚國(guó)㊙️亦在不(bu)斷擴大(da)這方面(mian)的應用(yòng),根據(jù)國外廠(chǎng)商的習(xí)慣,耐(nai)火材料(liào)黑色碳(tàn)化矽通(tōng)常分爲(wèi)3 種牌(pai)号: ①耐火材(cai)料黑碳(tàn)化矽。這(zhe)種牌号(hào)的化學(xué)成分要(yào)求與磨(mó)料用黑(hēi)✍️色碳化(hua)矽*相同(tóng),主要(yào)用以制(zhì)造碳化(hua)矽制品(pǐn),如重(zhong)結晶碳(tàn)化矽制(zhì)品、燃氣(qì)輪機構(gòu)件、噴嘴(zui)、氮化矽(xī)結合碳(tan)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(nài)火材料(liao)黑色碳(tan)化矽,含碳化(hua)矽大于(yu)90 %。主要(yao)用以制(zhi)造耐中(zhong)等高溫(wēn)的窯爐(lu)構件,如馬弗(fú)爐爐襯(chen)材料等(deng)。這些構(gou)件除利(lì)用碳化(hua)矽的耐(nai)🏃🏻熱💘性、導(dao)熱性外(wài),在很(hen)多場合(hé)還兼用(yong)它的化(huà)學穩定(dìng)性。③低品(pǐn)位耐火(huǒ)材料黑(hēi)色碳化(huà)矽,其(qí)碳化矽(xi)含量要(yao)求大于(yu)83 % ,主要(yào)用于出(chu)鐵槽、鐵(tiě)水包,煉鋅業(yè)和海綿(mián)鐵制造(zào)業等的(de)内襯。

3 .脫(tuo)氧劑

煉鋼(gāng)時通常(cháng)要使用(yòng)矽鐵脫(tuo)氧,近(jin)代發展(zhan)了用碳(tan)化矽代(dài)替矽鐵(tie)作脫氧(yang)劑,煉(liàn)出的鋼(gang)質量更(geng)好,更(gèng)經濟。因(yīn)爲用碳(tàn)化矽脫(tuō)氧時,成渣少(shao)而且很(hěn)快,有(yǒu)效地減(jiǎn)少了渣(zhā)中某些(xiē)有用元(yuan)素的含(han)量,煉(liàn)鋼時間(jian)短而成(chéng)分更好(hao)控制。脫(tuo)氧劑黑(hei)色碳化(hua)矽在美(měi)⭕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(yong)或耐火(huo)材料用(yòng)碳化矽(xī)在爐中(zhong)所生成(chéng)的适合(he)于作脫(tuo)氧劑的(de)物料,都能全(quán)部銷售(shou)應用于(yu)生産而(er)無須回(hui)爐,産(chan)品綜合(hé)利用率(lü)高,碳(tàn)化矽生(shēng)産的經(jing)濟效果(guo)。

 4 .耐磨及(ji)高溫件(jian)

利(lì)用碳化(hua)矽陶瓷(cí)的高硬(ying)、耐磨損(sǔn)、耐酸堿(jiǎn)腐蝕性(xing),在機(ji)械工業(yè)、化學工(gong)業中用(yong)來制備(bèi)新一代(dài)的機械(xie)密封🌈材(cái)料,滑(hua)動軸承(chéng)、耐腐蝕(shi)的管道(dao)、閥片和(hé)風機葉(yè)片。尤其(qi)是作爲(wèi)🎯機🤟械密(mì)封材料(liao)已被上(shang)确認爲(wei)自金屬(shǔ)、氧化鋁(lǚ)、硬質✉️合(hé)金✍️以來(lai)第四代(dài)基本材(cai)料,它(tā)的抗酸(suan)、抗堿性(xing)能與其(qí)它材料(liào)相比是(shi)極爲的(de),幾乎(hū)沒有一(yī)種材料(liao)可與之(zhi)相比。利(lì)用碳化(huà)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(gun)磨米,較之用(yòng)其他砂(shā)輥可提(tí)高大米(mǐ)的質量(liang),出米(mǐ)率提高(gao)1 %～2 % ,成(cheng)本下降(jiang)30 %～40 %。用(yòng)電鍍方(fang)法将碳(tàn)化矽微(wei)粉塗敷(fu)于水輪(lun)機葉輪(lún)上,可(ke)以大大(da)提高葉(ye)輪的耐(nài)磨性能(néng),延長(zhǎng)其檢修(xiu)周期。用(yòng)機械壓(yā)力将立(li)方碳化(hua)矽磨粉(fen)與W28 微(wēi)粉壓入(rù)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(bei)以上。使(shǐ)用碳化(hua)矽與硼(péng)砂的混(hun)合物對(duì)45# 鋼收(shou)割機刀(dāo)片進行(háng)表面滲(shèn)硼化學(xue)熱處理(li),可使(shi)其滲硼(péng)層的硬(yìng)度達到(dào)克氏顯(xiǎn)微硬度(du)1 800～2 000 .P?2 ,從而(ér)使其使(shi)用壽命(mìng)延長數(shu)倍。用碳(tan)化矽制(zhì)成的托(tuō)輥,早(zao)巳成功(gong)地應用(yong)于軋鋼(gang)機上,它比金(jin)屬托輥(gun)有更好(hao)的耐熱(re)性與耐(nài)磨性,并能改(gai)善所軋(zha)鋼材的(de)質量。用(yòng)碳化矽(xī)材料制(zhì)成的砂(sha)泵及📱水(shui)力旋流(liú)器,具(ju)有很好(hao)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(jiàn)可廣泛(fàn)用于石(shi)油和化(hua)工等行(hang)業機械(xiè);還可(ke)作爲高(gāo)溫熱機(jī)械用材(cai)料。碳化(hua)矽由于(yu)具有良(liang)好✔️的高(gāo)溫特性(xing),如高(gao)溫抗氧(yang)化、高溫(wēn)強度高(gao)、蠕變性(xìng)小、熱傳(chuan)導性好(hao)以🐉及密(mì)度低,被爲熱(rè)機械的(de)耐高溫(wen)部件,諸如:作高溫(wen)燃汽輪(lun)機的燃(rán)燒室、渦(wō)輪的靜(jing)葉片、高(gao)溫噴嘴(zui)等。用💃🏻碳(tan)化矽制(zhì)成活塞(sāi)與氣缸(gang)套用于(yu)無潤滑(hua)油♊無冷(lěng)卻的柴(chái)油機上(shang),可減(jiǎn)少摩擦(cā)30 %～50 % ,噪(zao)聲明顯(xiǎn)降低。

表2：碳(tan)化矽陶(táo)瓷的應(ying)用領域(yu)

5.軍事方(fāng)面

用碳化(hua)矽陶瓷(cí)與其他(tā)材料一(yī)起組成(cheng)的燃燒(shāo)室及噴(pēn)嘴,已(yǐ)用于火(huǒ)箭技術(shu)中。碳化(hua)矽基複(fu)合材料(liao)制備的(de)阿麗亞(ya)✊娜火✂️箭(jiàn)尾噴管(guǎn)已成功(gōng)應用。碳(tàn)化矽密(mì)度居中(zhong),比Al2O3 輕20 % ,硬(yìng)度和彈(dan)性模量(liang)較高,價格比(bi)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(hua)矽材料(liào)還具有(you)自潤滑(hua)性及摩(mo)擦系數(shu)小,約(yue)爲硬質(zhi)合金的(de)一半。它(tā)的抗熱(rè)震性好(hǎo)、彈性模(mó)量高等(deng)特點在(zai)一些特(tè)殊地方(fang)獲應用(yong),如用(yòng)來制成(cheng)高功率(lü)的激光(guāng)反射鏡(jìng)其性能(néng)優于銅(tóng)質,由(yóu)于密度(du)低、剛性(xing)好、變形(xíng)小,CVD 與(yu)反應燒(shao)結的碳(tan)化矽輕(qīng)量化反(fan)射鏡已(yǐ)經在空(kōng)間技術(shu)中大量(liang)使用。

 6.電氣和(hé)電工

利用(yong)碳化矽(xi)陶瓷的(de)高熱導(dǎo)性能,絕緣性(xing)好作爲(wèi)大規模(mo)集成電(diàn)路的基(jī)片和封(fēng)裝材料(liào)[7 ] 。碳化(huà)矽發熱(rè)體是一(yī)種常用(yong)的加熱(rè)元件,由于它(ta)具有操(cao)作簡單(dan)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(liao)中zui經久(jiǔ)耐用且(qiě)價廉物(wu)美的一(yi)種,使(shǐ)用溫度(dù)可達1 600 ℃。碳化矽(xi)還可用(yong)于做避(bì)雷器的(de)閥體和(hé)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(suo)示。

五、結語(yu)

碳(tàn)化矽陶(táo)瓷在許(xǔ)多工業(yè)領域中(zhong)的應用(yòng)顯示了(le)其優❓良(liáng)🏃‍♂️的👉性能(néng),因而(er)引起了(le)人們的(de)普遍重(zhòng)視。在無(wú)機非金(jin)屬材料(liào)領域中(zhōng)碳化矽(xi)陶瓷是(shi)一個很(hen)大的家(jia)族,其(qi)觸角幾(ji)乎伸遍(bian)了所有(yǒu)的工業(ye)領域。但(dan)是由于(yu)碳化矽(xi)💋陶瓷的(de)難燒結(jié)性,因(yīn)而它的(de)制作工(gōng)藝複雜(za)和生産(chǎn)成本較(jiao)昂貴。由(yóu)此⛷️降低(dī)碳✌️化矽(xī)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(shì)材料✉️工(gong)作者的(de)研究重(zhong)點,同(tóng)時挖掘(jué)和開發(fa)碳化矽(xi)陶瓷(粉末) 的所有(you)優點造(zào)福于人(rén)類是我(wǒ)們工作(zuò)的首要(yào)任務👄。我(wo)們🤞相信(xìn)碳化矽(xī)陶瓷将(jiāng)有廣闊(kuo)的發展(zhan)和應用(yòng)前景。

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