碳化硅的性质和作用是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 04:17:17
碳化硅的性质和作用是什么
碳化硅的性质和作用是什么
碳化硅的性质和作用是什么
性质：分子式为SiC,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用.工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料.在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源.
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.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).α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种.β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC.
碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制.炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品.
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-SiC.①黑碳化硅含SiC约98.5％,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等.②绿碳化硅含SiC99％以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具.此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米.
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；用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好.低品级碳化硅（含SiC约85％）是极好的脱氧剂,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,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化.
作用：
1)作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等.
(2)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、高级耐火材料、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,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济.
(3)高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维.