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低品级碳化硅(含SiC约85%)是非常好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量.此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9。5级,仅次于金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为常见的一种同质异晶物,在高于2000°C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)!β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000°C生成,结构如页面附图所示.
碳化硅是化合物半导体的第三代材料!半导体工业的基础是晶片,晶片制造的核心材料按历史过程分为:第1代(目前广泛使用的高纯度硅)半导体,第二代(化镓、磷化铟)化合物半导体,第三代(碳化硅、氮化镓)化合物半导体!由于碳化硅具有较高的物理性能:高禁带宽度(相当于高的击穿电场和功率密度)、高电导率、高热导率,碳化硅将成为未来半导体芯片制造中很广泛使用的基本材料。碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成!
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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.在电气工业中,碳化硅可用做避雷器阀体、硅碳电热元件、远红外线发生器等.在电子工业中,如在工业碳化硅炉内或在工业炉上用特别办法培育出来大片完好的碳化硅单晶体,可作为发光二极管(如晶体灯、数字管灯)的基片;高纯碳化硅晶体是制造耐辐射高温半导体的优*资料!
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碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。碳化硅又称碳硅石!在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用较为广泛、经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂!碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成!目前我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,是一般磨刀石的材料!
黄铜、铝、耐火材料及非金属材料。(二)绿色碳化硅,含97%以上的碳化硅!呈绿色,硬度和脆性比TH更高,导热性和导电性好,磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等!作为磨料,可用来做i磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。作为冶金脱氧剂和耐高温材料!碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料!目前碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量很高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济!
碳化硅是少量禁带宽度大(2!86eV)且具有P及n两种导电类型的半导体资料之一!在航天工业中,用碳化硅制造的燃气滤片、燃烧室喷嘴已用于火箭技能中!现已完成工业化出产的碳化硅纤维,是一种新式高强度、高模量资料,具有优异的耐热性和耐氧化性,与金属、树脂有*出的相容性.使用温度可达1200℃,高温下强度坚持率可达80%以上!可用以制造热屏蔽资料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布,也可与炭纤维或玻璃纤维复合用做增强金属和陶瓷的增强资料。
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提高碳化硅换热器换热效率要做到:1、改善对数平均温差碳化硅换热器具有逆流、下游和混合流动模式。在相同的工作条件下,对数平均温差在逆流中变大,在下游流中变小,混合流动模式介于两者之间。增加碳化硅换热器的对数平均温差的方法是尽可能采用逆流或近逆流的混合流动模式,以尽可能地提高热侧流体的温度,并降低温度。2、确定入口和出口管的位置对于以单一工艺布置的碳化硅换热器,为了便于维护,流体入口管和出口管应尽可能地布置在碳化硅换热器的固定端板侧。介质的温差越大,流体的自然对流越强,形成的保留区的影响越明显。因此,介质的入口和出口应根据热流体移入和移出,并且冷流体被放入和放出以减少保留区的影响,提高传热效率。
增加碳化硅换热器的传热系数,增加碳化硅换热器的传热系数只能提高板材两侧和冷热侧的表面传热系数,降低污垢层的热阻,选择导热系数高的板材。减小板的厚度,有效地提高碳化硅换热器的传热系数。
提高传热效率,碳化硅换热器是传热热交换器。热流体和冷流体通过热交换器板传递热量,并且流体与板直接接触.传热方式是热传导和对流传热。提高碳化硅换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。