金剛砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。 碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。 目前中國工業(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。
中文名
碳化硅
英文名
SILICON CARBIDE
別 稱
硅化碳; 一碳化硅 [1]
化學(xué)式
SiC
分子量
40.1
CAS登錄號(hào)
409-21-2
EINECS登錄號(hào)
206-991-8
熔 點(diǎn)
2700 °C(升華)
發(fā)展歷史
編輯碳化硅是由美國人艾奇遜在1891年電熔金剛石實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)室偶然發(fā)現(xiàn)的一種碳化物,當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是金剛石的混合體,故取名金剛砂,1893年艾奇遜研究出來了工業(yè)冶煉碳化硅的方法,也就是大家常說的艾奇遜爐,一直沿用至今,以碳質(zhì)材料為爐芯體的電阻爐,通電加熱石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。
關(guān)于碳化硅的幾個(gè)事件
1905年 第一次在隕石中發(fā)現(xiàn)碳化硅。
1907年 第一只碳化硅晶體發(fā)光二極管誕生。
1955年 理論和技術(shù)上重大突破,LELY提出生長高品質(zhì)碳化概念,從此將SiC作為重要的電子材料。
1958年 在波士頓召開第一次世界碳化硅會(huì)議進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
1978年 六、七十年代碳化硅主要由前蘇聯(lián)進(jìn)行研究。到1978年首次采用“LELY改進(jìn)技術(shù)”的晶粒提純生長方法。
1987年~至今以CREE的研究成果建立碳化硅生產(chǎn)線,供應(yīng)商開始提供商品化的碳化硅基。
[3]
物質(zhì)品種
編輯碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%,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、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
[4]
理化性質(zhì)
編輯物質(zhì)特性
碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以制成的高級(jí)耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高,節(jié)能效果好。低品級(jí)碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,并便于控制化學(xué)成分,提高鋼的質(zhì)量。此外,碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí),僅次于世界上最硬的金剛石(10級(jí)),具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,是一種半導(dǎo)體,高溫時(shí)能抗氧化。
碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為最常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結(jié)構(gòu)如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上,因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅最為穩(wěn)定,且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。
因其3.2g/cm
3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C)
[1] ,碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下,它都不會(huì)熔化,且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場強(qiáng)度及高最大電流密度,在半導(dǎo)體高功率元件的應(yīng)用上,不少人試著用它來取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用,并其所有之高升華點(diǎn),使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。
純碳化硅為無色,而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。
[5] 物質(zhì)結(jié)構(gòu)
純碳化硅是無色透明的晶體。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。
[3] 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(稱立方碳化硅)。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)制法是用優(yōu)質(zhì)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。
制作工藝
編輯由于天然含量甚少,碳化硅主要多為人造。常見的方法是將石英砂與焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食鹽和木屑,置入電爐中,加熱到2000°C左右高溫,經(jīng)過各種化學(xué)工藝流程后得到碳化硅微粉。
碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成為一種重要的磨料,但其應(yīng)用范圍卻超過一般的磨料。例如,它所具有的耐高溫性、導(dǎo)熱性而成為隧道窯或梭式窯的首選窯具材料之一,它所具有的導(dǎo)電性使其成為一種重要的電加熱元件等。制備SiC制品首先要制備SiC冶煉塊[或稱:SiC顆粒料,因含有C且超硬,因此SiC顆粒料曾被稱為:金剛砂。但要注意:它與天然金剛砂(也稱:石榴子石)的成分不同。在工業(yè)生產(chǎn)中,SiC冶煉塊通常以石英、石油焦等為原料,輔助回收料、乏料,經(jīng)過粉磨等工序調(diào)配成為配比合理與粒度合適的爐料(為了調(diào)節(jié)爐料的透氣性需要加入適量的木屑,制備綠碳化硅時(shí)還要添加適量食鹽)經(jīng)高溫制備而成。高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備是專用的碳化硅電爐,其結(jié)構(gòu)由爐底、內(nèi)面鑲有電極的端墻、可卸式側(cè)墻、爐心體(全稱為:電爐中心的通電發(fā)熱體,一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料中心,一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。該電爐所用的燒成方法俗稱:埋粉燒成。它一通電即為加熱開始,爐心體溫度約2500℃,甚至更高(2600~2700℃),爐料達(dá)到1450℃時(shí)開始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成),且放出co。然而,≥2600℃時(shí)SiC會(huì)分解,但分解出的si又會(huì)與爐料中的C生成SiC。每組電爐配備一組變壓器,但生產(chǎn)時(shí)只對(duì)單一電爐供電,以便根據(jù)電負(fù)荷特性調(diào)節(jié)電壓來基本上保持恒功率,大功率電爐要加熱約24 h,停電后生成SiC的反應(yīng)基本結(jié)束,再經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。
[5] 高溫煅燒后的爐料從外到內(nèi)分別是:未反應(yīng)料(在爐中起保溫作用)、氧碳化硅羼(半反應(yīng)料,主要成分是C與SiO。)、粘結(jié)物層(是粘結(jié)很緊的物料層,主要成分是C、SiO2、40%~60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸鹽)、無定形物層(主要成分是70%~90%SiC,而且是立方SiC即β-sic,其余是C、SiO
2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸鹽)、二級(jí)品SiC層(主要成分是90%~95%SiC,該層已生成六方SiC即口一SiC,但結(jié)晶體較小、很脆弱,不能作為磨料)、一級(jí)品SiC層(SiC含量<96%,而且是六方SiC即口一SiC的粗大結(jié)晶體)、爐芯體石墨。在上述各層料中,通常將未反應(yīng)料和一部分氧碳化硅層料作為乏料收集,將氧碳化硅層的另一部分料與無定形物、二級(jí)品、部分粘結(jié)物一起收集為回爐料,而一些粘結(jié)很緊、塊度大、雜質(zhì)多的粘結(jié)物則拋棄之。而一級(jí)品則經(jīng)過分級(jí)、粗碎、細(xì)碎、化學(xué)處理、干燥與篩分、磁選后就成為各種粒度的黑色或綠色的SiC顆粒。要制成碳化硅微粉還要經(jīng)過水選過程;要做成碳化硅制品還要經(jīng)過成型與結(jié)燒的過程。
[4] 產(chǎn)能及需求
編輯產(chǎn)能情況
中國有碳化硅冶煉企業(yè)200多家,年生產(chǎn)能力220多萬噸(其中:綠碳化硅塊120多萬噸,黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA,最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產(chǎn)企業(yè)300多家,年生產(chǎn)能力200多萬噸。2012年,中國碳化硅產(chǎn)能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產(chǎn)線。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。
中國碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和單噸能耗達(dá)到世界領(lǐng)先水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬世界級(jí)。中國碳化硅與世界先進(jìn)水平的差距主要集中在四個(gè)方面:一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機(jī)械設(shè)備,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅產(chǎn)量較低;二是在碳化硅深加工產(chǎn)品上,對(duì)粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細(xì),產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠;三是某些尖端產(chǎn)品的性能指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品相比有一定差距;四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了封閉冶煉,而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉,一氧化碳全部直排。2012年,中國企業(yè)開發(fā)出了封閉冶煉技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一氧化碳全部回收,但是距離全行業(yè)普及還有很長的路要走。
根據(jù)中國機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)磨料磨具專委會(huì)碳化硅專家委員會(huì)的數(shù)據(jù),截至2012年底,全球碳化硅產(chǎn)能達(dá)260萬噸以上,產(chǎn)能達(dá)到1萬噸以上的國家有13個(gè),占全球總產(chǎn)能的98%。其中中國碳化硅產(chǎn)能達(dá)到220萬噸,占全球總產(chǎn)能的84%。
[6] 中國碳化硅冶煉企業(yè)主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地,約占總產(chǎn)能85%。
2012年在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度放緩的情況下,生產(chǎn)情況普遍不理想,加之光伏企業(yè)舉步維艱,碳化硅作為耐材、磨料和光伏行業(yè)的基礎(chǔ)原材料,出口和內(nèi)銷均大幅下滑。綠碳化硅微粉加工企業(yè)更是身陷光伏企業(yè)的債務(wù)鏈條,多數(shù)冶煉企業(yè)沒有開工,或者短暫開工后即停產(chǎn)。
2012年全年中國黑碳化硅產(chǎn)能沒有正常釋放,一方面是成交緩慢,庫存消耗慢,占?jí)嘿Y金量大,另一方面是下游行業(yè)消費(fèi)商回款時(shí)間長,欠款現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致某些企業(yè)資金鏈緊張。
2012年中國黑碳化硅的主產(chǎn)地為寧夏和甘肅,青海和新疆的原有產(chǎn)能逐漸被淘汰,加上湖北丹江口弘源的冶煉產(chǎn)能,共計(jì)76.9萬噸, 2012年總產(chǎn)量約為34萬噸,黑碳化硅冶煉企業(yè)的產(chǎn)能利用率約為44.5%。
中國綠碳化硅冶煉的主產(chǎn)地是甘肅、青海、新疆和四川。四川主要靠水力發(fā)電站供電,受到枯水期電力短缺的影響,一年的生產(chǎn)時(shí)間只在4-10月份,最長能堅(jiān)持6個(gè)月的生產(chǎn),但四川的冶煉爐幾乎沒有正常開工,主要因?yàn)槭袌鲂枨笃\?,庫存難以消耗。2012年前三季度,中國鋼鐵廠開工率較低,只有到10月份以后鋼廠增加了開工率,對(duì)原料和耐火材料的消耗才略有增加,消耗了部分庫存。
市場需求
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示:2012年全年,中國碳化硅出口16.47萬噸,同比下降23.83%,出口2.75億美元,同比下降44.28%,出口平均價(jià)格1671.53美元/噸,同比下降26.84%。出口量價(jià)大幅度下降。全年領(lǐng)證量合計(jì)17.1萬噸,占全年出口量的104%。生產(chǎn)的碳化硅主要的出口國家有美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。
2010-2012年中國全年碳化硅出口情況:噸;萬美元;美元/噸
年度月份 | 2010年 | 2011年 | 2012年 |
出口量 | 223,151.32 | 216,232.18 | 164,695.08 |
出口額 | 43,798.52 | 49,404.67 | 27,529.26 |
單價(jià) | 1,962.73 | 2,284.80 | 1,671.53 |
從出口的20個(gè)省市分析,比2011年增加了一個(gè)新疆。出口數(shù)量在萬噸以上的省市分別依次為寧夏、河南、江蘇、北京、遼寧和山東,合計(jì)出口量11.8萬噸,占出口總量的71.64%,市場份額分別為18.21%、12.99%、12.71%、11.4%、9.72%和6.61%,六個(gè)省市出口數(shù)量均呈下滑態(tài)勢,其中寧夏同比下滑幅度最高,為32.62%;從出口單價(jià)看,同比下滑幅度最大的是遼寧,達(dá)35.3%,寧夏和江蘇的單價(jià)同比下滑也高于全國平均數(shù)。
2012年中國碳化硅主要出口省市統(tǒng)計(jì):噸;萬美元;美元/噸
省市 | 累計(jì)數(shù)量 | 同比% | 累計(jì)金額 | 同比% | 單價(jià) | 同比% |
寧夏 | 29993.28 | -32.62 | 3828.38 | -56.27 | 1276.41 | -35.1 |
河南 | 21389.31 | -26.04 | 4534.83 | -41.05 | 2120.14 | -20.3 |
江蘇 | 20932.67 | -7.22 | 3149.65 | -39.4 | 1504.66 | -34.69 |
北京 | 18769.78 | -23.14 | 3740.81 | -41.43 | 1992.99 | -23.79 |
遼寧 | 16008.88 | -31.47 | 2001.86 | -55.66 | 1250.47 | -35.3 |
山東 | 10889.34 | -1.92 | 2638.24 | -19.07 | 2422.77 | -17.49 |
中國碳化硅出口市場以亞洲和北美洲為主,出口份額分別占到全球出口份額的70.25%和23.76%,共出口到59個(gè)國別和地區(qū),比2011年增加了6個(gè)。出口數(shù)量在千噸以上的國別和地區(qū)依次為日本、美國、韓國、臺(tái)灣、泰國、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德國,這10個(gè)國家和地區(qū)的合計(jì)出口數(shù)量為15.26萬噸,占出口總量的92.64%。其中位列前四名的國別和地區(qū)出口數(shù)量占比分別為30.55%、23.25%、15.5%和13.63%,四個(gè)國別和地區(qū)的出口量之和占出口總量的82.93%。除韓國出口數(shù)量同比增長85.5%外,土耳其和德國的數(shù)量同比增長引人注目,但主銷國別和地區(qū)數(shù)量同比還是有較大程度下滑,其中對(duì)日本和美國的出口數(shù)量下滑幅度均達(dá)約40%。
2012年中國碳化硅主要出口市場分布圖:噸;萬美元;美元/噸
國別 | 累計(jì)數(shù)量 | 同比% | 累計(jì)金額 | 同比% | 單價(jià) | 同比% |
日本 | 50318.34 | -39.52 | 8935.91 | -58.81 | 1775.88 | -31.89 |
美國 | 38296.38 | -39.74 | 3557.32 | -52.47 | 928.89 | -21.13 |
韓國 | 25533.91 | 85.5 | 4453.96 | 40.96 | 1744.33 | -24.01 |
臺(tái)灣省 | 22443.79 | -3.31 | 6296.68 | -31.39 | 2805.54 | -29.04 |
泰國 | 3567.76 | -16.75 | 482.24 | -31.66 | 1351.65 | -17.91 |
新加坡 | 3480.79 | -45.76 | 1123.02 | -54.34 | 3226.33 | -15.83 |
印度 | 3111.31 | 10.74 | 365.41 | -40.84 | 1174.47 | -46.58 |
土耳其 | 2037.85 | 74.47 | 229.38 | 10.29 | 1125.59 | -36.78 |
墨西哥 | 1963.12 | -42.28 | 205.77 | -52.87 | 1048.17 | -18.35 |
德國 | 1831.6 | 125.93 | 193.5 | 140.25 | 1056.43 | 6.34 |
從出口 13個(gè)關(guān)別分析,天津港走貨量高達(dá)9.16萬噸,占出口總量的55.64%,仍位列第一;青島、大連、南京和上海港分別占15.98%、13.14%、11.49%和3.08%,位列第二至五位,其中大連關(guān)出貨量同比下滑幅度最高;以上5個(gè)關(guān)別出口量總和占出口總量的99.33%。
2012年中國碳化硅主要出口關(guān)別統(tǒng)計(jì):噸;萬美元;美元/噸
關(guān)別 | 累計(jì)數(shù)量 | 同比% | 累計(jì)金額 | 同比% | 單價(jià) | 同比% |
天津海關(guān) | 91629.67 | -25.25 | 10200.92 | -50.89 | 1113.28 | -34.3 |
青島海關(guān) | 26323.52 | -11.38 | 6623.43 | -28.01 | 2516.16 | -18.77 |
大連海關(guān) | 21644.45 | -33.25 | 6266.52 | -45.09 | 2895.21 | -17.74 |
南京海關(guān) | 18917.04 | -16.49 | 2747.42 | -46.56 | 1452.35 | -36.01 |
上海海關(guān) | 5073.23 | -10.4 | 1553.82 | -31.01 | 3062.79 | -23 |
從各月出口情況分析,出口量上半年逐月提高,下半年跳躍較大,但當(dāng)月平均單價(jià)一降再降,第二季度全面跌破2000美元,三季度末止跌回穩(wěn),但只在9月站上了2000美元,便又在第四季度一路下滑,全年最低價(jià)格出現(xiàn)在11月,為1345.58美元/噸,比全年2月的最高價(jià)格下跌了42.1%。
從出口的123家出口企業(yè)分析,出口數(shù)量在2000噸以上的企業(yè)有29家,這29家出口量之和為11.77萬噸,占出口總量的71.4%;這29家主營企業(yè)除2家出口價(jià)格有所上升外,其他均有大幅下滑,單價(jià)降幅最高的達(dá)73.6%;出口數(shù)量在1000-2000噸位之間的企業(yè)有12家,出口量之和為1.6萬噸,占比為9.79%;另有32家企業(yè)出口數(shù)量在100噸以下,32家出口量之和只占出口總量的0.27%。
[6] 中國產(chǎn)地
編輯長白山脈、河南、河北石家莊靈壽縣、青海、甘肅、寧夏、新疆、四川、哈爾濱、湖南、貴州、湖北丹江口等地。
[3] 品質(zhì)規(guī)格
編輯①磨料級(jí)碳化硅技術(shù)條件按GB/T2480—96。各牌號(hào)的化學(xué)成分由表6-6-47和表6-6-48給出。
②磨料粒度及其組成、磨料粒度組成測定方法:按GB/T2481.2-2009。
GB/T 9258.1-2000|涂附磨具用磨料 粒度分析 第1部分:粒度組成
GB/T 9258.2-2008|涂附磨具用磨料 粒度分析 第2部分:粗磨粒P12~P220粒度組成的測定
GB/T 9258.3-2000|涂附磨具用磨料 粒度分析 第3部分:微粉P240~P2500粒度組成的測定
[5] 制品
編輯碳化硅制品可以分為很多類,根據(jù)不同的使用環(huán)境,分為不同的種類。一般使用到機(jī)械上比較多。例如使用到機(jī)械密封件上,可以稱為碳化硅密封環(huán),可以分為靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、平環(huán)等。也可以根據(jù)客戶的特別要求,制作出各種形狀的碳化硅制品,例如碳化硅異形件,碳化硅板,碳化硅環(huán)等。
碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強(qiáng)度等特點(diǎn),這使得碳化硅陶瓷得到了廣泛的應(yīng)用。
在應(yīng)用在密封環(huán)上:碳化硅陶瓷的耐化學(xué)腐蝕性好、強(qiáng)度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系數(shù)小,且耐高溫,因而是制造密封環(huán)的理想材料。它與石墨材料組合配對(duì)時(shí),其摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小,因而可用于高PV值,特別是輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況中使用。我公司生產(chǎn)的SIC-1型碳化硅常壓燒結(jié)制品,具有密度高、硬度高、生產(chǎn)批量大、可生產(chǎn)復(fù)雜形狀制品的特點(diǎn),適用于高性能的密封件中使用,特別是高 PV 值及耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況。而我公司生產(chǎn)的SIC-3型碳化硅陶瓷制品是含石墨的碳化硅材料。由于在碳化硅基體中含有大量的彌散細(xì)小的石墨顆粒,與其它材料配對(duì)使用時(shí),其摩擦系數(shù)非常小,具有良好的自潤滑性能,特別適用于制作氣密封或有干摩擦工況的密封件中使用,從而使密封件的使用壽命及工作的可靠性提高。
[4] 應(yīng)用領(lǐng)域
編輯應(yīng)用范圍
碳化硅主要有四大應(yīng)用領(lǐng)域,即:功能陶瓷、高級(jí)耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供應(yīng),不能算高新技術(shù)產(chǎn)品,而技術(shù)含量極高 的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
[3] ⑴作為磨料,可用來做磨具,如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。
⑵作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。
⑶高純度的單晶,可用于制造半導(dǎo)體、制造碳化硅纖維。
主要用途:用于3—12英寸單晶硅、多晶硅、砷化鉀、石英晶體等線切割。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。
用于半導(dǎo)體、避雷針、電路元件、高溫應(yīng)用、紫外光偵檢器、結(jié)構(gòu)材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細(xì)絲高溫計(jì)、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、核燃料、珠寶、鋼、護(hù)具、觸媒擔(dān)體等領(lǐng)域。
磨料磨具
主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。
[5] 化工
可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑,可用做制造四氯化硅的原料,是硅樹脂工業(yè)的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑,取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進(jìn)行脫氧,和原工藝相比各項(xiàng)理化性能更加穩(wěn)定,脫氧效果好,使脫氧時(shí)間縮短,節(jié)約能源,提高煉鋼效率,提高鋼的質(zhì)量,降低原輔材料消耗,減少環(huán)境污染,改善勞動(dòng)條件,提高電爐的綜合經(jīng)濟(jì)效益都具有重要價(jià)值。
[4] “三耐”材料
利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性,碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。
另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料,如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、鋅粉爐用弧型板、熱電偶保護(hù)管等;用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等高級(jí)碳化硅陶瓷材料;還可以制做火箭噴管、燃?xì)廨啓C(jī)葉片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飛機(jī)跑道太陽能熱水器等的理想材料之一。
[4] 有色金屬
利用碳化硅具有耐高溫,強(qiáng)度大,導(dǎo)熱性能良好,抗沖擊,作高溫間接加熱材料,如堅(jiān)罐蒸餾爐,精餾爐塔盤,鋁電解槽,銅熔化爐內(nèi)襯,鋅粉爐用弧型板,熱電偶保護(hù)管等。
[4] 鋼鐵
利用碳化硅的耐腐蝕,抗熱沖擊耐磨損,導(dǎo)熱好的特點(diǎn),用于大型高爐內(nèi)襯提高了使用壽命。
[5] 冶金選礦
碳化硅硬度僅次于金剛石,具有較強(qiáng)的耐磨性能,是耐磨管道、葉輪、泵室、旋流器、礦斗內(nèi)襯的理想材料,其耐磨性能是鑄鐵.橡膠使用壽命的5--20倍&def也是航空飛行跑道的理想材料之一。
[5] 建材陶瓷砂輪工業(yè)
利用其導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射、高熱強(qiáng)度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短了生產(chǎn)周期,是陶瓷釉面烘烤燒結(jié)理想的間接材料。
[4] 節(jié)能
利用良好的導(dǎo)熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高20-30%,特別是礦山選廠用排放輸送管道的內(nèi)放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。
磨料粒度及其組成按GB/T2477--83。磨料粒度組成測定方法按GB/T2481--83。
[4] 珠寶
合成碳化硅(Synthetic Moissanite)又名合成莫桑石、合成碳硅石(化學(xué)成分SiC),色散0.104比鉆石(0.044)大,折射率2.65-2.69(鉆石2.42),具有與鉆石相同的金剛光澤,“火彩”更強(qiáng),比以往任何仿制品更接近鉆石。這是由美國北卡羅來那州的C3公司制造生產(chǎn)的,已擁有世界各國生產(chǎn)合成碳化硅的專利,正在向全世界推廣應(yīng)用。
[5] 噴砂除銹:
該品采用棕剛玉微粉經(jīng)高強(qiáng)壓力擠壓,高溫?zé)Y(jié)成型,硬度適中,干凈清潔,不易破碎.,反復(fù)多次使用,噴砂效果好。
1、鋼鐵、鋼管、鋼結(jié)構(gòu)不銹鋼制品的表面亞光處理,噴涂前噴砂除銹處理。
2、用于各種模具的清理。
3、可清除各類機(jī)件拉應(yīng)力,增加疲勞壽命。
4、半導(dǎo)體器件、塑封對(duì)管上錫前的清理去除邊刺。
5、醫(yī)療器械、紡織機(jī)械及各類五金制品的噴丸強(qiáng)化光飾加工。
6、各種金屬管、有色金屬精密鑄件的清理及去除毛刺殘?jiān)?sup class="sup--normal" style="padding: 0px 2px; top: -0.5em; color: rgb(51, 102, 204); line-height: 0; font-size: 12px; margin-left: 2px; vertical-align: baseline; white-space: normal; position: relative; cursor: pointer;" data-ctrmap=":5," data-sup="5"> [5]
高鋁噴丸(剛玉球)的產(chǎn)品特性:
1、軟硬兼?zhèn)洹捎脙?yōu)質(zhì)材料生產(chǎn)而成,即有一定的機(jī)械強(qiáng)度,AL2O3含量大于等于68﹪,硬度可達(dá)6-7莫氏,又有足夠的彈性,可反復(fù)使用數(shù)次,不易破碎,所噴器件效果相同,比普通金剛砂的使用壽命長3倍以上。
[2] 2、均勻度好—成圓率大于等于80﹪,粒度均勻,噴后使噴砂器件各處亮度系數(shù)保持均勻,不易留下水印。奧凱磨料。
[3]