在上述各层料中,通常将未反应料和一部分氧碳化硅层料作为乏料收集,将氧碳化硅层的另一部分料与无定形物、二级品、部分粘结物一起收集为回炉料,而一些粘结很紧、块度大、杂质多的粘结物则抛弃之!而一级品则经过分级、粗碎、细碎、化学处理、干燥与筛分、磁选后就成为各种粒度的黑色或绿色的SiC颗粒.要制成碳化硅微粉还要经过水选过程;要做成碳化硅制品还要经过成型与结烧的过程.物质特性碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好!
然而,≥2600℃时SiC会分解,但分解出的si又会与炉料中的C生成SiC!每组电炉配备一组变压器,但生产时只对单一电炉供电,以便根据电负荷特性调节电压来基本上保持恒功率,大功率电炉要加热约24h,停电后生成SiC的反应基本结束,再经过一段时间的冷却就可以拆除侧墙,然后逐步取出炉料![5]高温煅烧后的炉料从外到内分别是:未反应料(在炉中起保温作用)、氧碳化硅羼(半反应料,主要成分是C与SiO.)、粘结物层(是粘结很紧的物料层,主要成分是C、SiO2、40%~60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸盐)、无定形物层(主要成分是70%~90%SiC,而且是立方SiC即β-sic,其余是C、SiO2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸盐)、二级品SiC层(主要成分是90%~95%SiC,该层已生成六方SiC即口一SiC,但结晶体较小、很脆弱,不能作为磨料)、一级品SiC层(SiC含量96%,而且是六方SiC即口一SiC的粗大结晶体)、炉芯体石墨。
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碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成为一种重要的磨料,但其应用范围却超过一般的磨料。例如,它所具有的耐高温性、导热性而成为隧道窑或梭式窑的窑具材料之一,它所具有的导电性使其成为一种重要的电加热元件等!制备SiC制品首先要制备SiC冶炼块[或称:SiC颗粒料,因含有C且超硬,因此SiC颗粒料曾被称为:金刚砂.但要注意:它与天然金刚砂(也称:石榴子石)的成分不同!在工业生产中,SiC冶炼块通常以石英、石油焦等为原料,辅助回收料、乏料,经过粉磨等工序调配成为配比合理与粒度合适的炉料(为了调节炉料的透气性需要加入适量的木屑,制备绿碳化硅时还要添加适量食盐)经高温制备而成!
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碳化硅又名碳硅石、金刚砂,是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成!碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石.在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用广泛、经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂!中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3。20~3!25,显微硬度为2840~3320kg/mm2!
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此外,它与微波辐射有很强的耦合作用,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属.纯碳化硅为无色,而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物.晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致![5]物质结构纯碳化硅是无色透明的晶体!工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异![3]碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。
抗热冲击耐磨损。导热好的特点,用于大型高炉内衬提高了使用寿命。 3、冶金选矿行业的应用 碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5—20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一。
4、建材陶瓷,砂轮工业方面的应用 利用其导热系数。热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。 5、节能方面的应用 利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%。
特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。 复合碳化硅理化指标SiC > 84 显气孔率 % 78 导热系数 W/mk 8-20 荷重软化点Ti(℃) >1550 氧化物结合碳化硅制品 理化指标SiC(%) 》90 》86 》80 显气孔率 % 《 10 《 13 《 16 体积密度 g/cm3 》2。
65 》2。63 》2。6 荷重软化点Ti(℃) 》1730 》1680 》1530 膨胀系数2*10-6/℃ 《 4。8 《 5 《 5。5 高温抗折强度(1200度) 》45 》40 》30 贴土结合碳化硅制品 理化指标SiC(%) > 84 显气孔率 % 18-20 体积密度 g/cm3 2。
5-2。6 常温耐压程度MPa >65 导热系数 W/mk 5-10 荷重软化点Ti(℃) > 1650 碳化硅窑具理化指标*高安全使用温度 1550℃ 常温抗折强度 45Mpa 1400 ℃高温抗折强度 50Mpa 体积密度 2。
7-2。75g/cm3 1000 ℃热膨胀率 0。42-0。48% 导热系数(350℃) 16。3-16。7w/m。k 显气孔率 7-8% 主要理化指标:AL2O3 MgO Fe2O3 体积密度 安全使用温度 >45% >3。
5% <1。0% <2。05g/cm3 1320℃。