碳化硅

辉精英

A.碳化硅

   1、定义
6 q: g" `. X2 u  k2 G    碳化硅又称金钢砂或耐火砂。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。
+ z+ F2 d0 d( G+ j    包括黑碳化硅和绿碳化硅，其中：黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料，添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉。
2.性质
, K# S9 Z7 ?2 h2 D0 m. ~3 o7 _    碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。
3.用途
    (1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
* ?$ c, u" P8 Y( N% q. s    (2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
& J- Q; V* K1 _, F% N9 M* \    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。
4.产地、输往国别及品质规格
    (1)产地：青海、宁夏、河南、四川、贵州等地。
    (2)输往国别：美国、日本、韩国、及某些欧洲国家。
    (3)品质规格：
    ①磨料级碳化硅技术条件按GB/T2480—96。
# m- H: _5 W+ x, {- X9 B. c4 o    ②磨料粒度及其组成按GB/T2477—83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481—83。
) D% }! U- i: e2 j- HB.碳化硅 - 碳化硅
, g5 w2 d. k8 R- ]3 ]碳化硅又称金钢砂或耐火砂。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。
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碳化硅 - 结构特征
% B5 N: x( ]6 _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。
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  J" J# A" h7 z1 B! c% D1 W$ b碳化硅 - 制法
7 r8 H4 v6 A8 X# Z$ H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。
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碳化硅 - 品种和用途
8 C: D4 O8 y5 o6 V) M3 @* z4 W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。

无止境

现在作为预处理剂使用较普遍

wdl016

碳化硅在铸铁上的应用   
5 E4 v/ S5 S5 o# I3 P$ ~8 D一、碳化硅是一种化合物。二氧化硅与碳经高温烧结形成碳化（Sic）呈晶状。从70 年代开始，我国炼钢行业就用它来取代硅粉（矽粉）和碳粉，作用是造渣和脱氧。        

    二、碳化硅孕育剂就是在这一基础上研究制的。根据铸铁件的特点及熔炼工艺，我们适当加入部份孕育材料，制成碳化硅孕育剂。碳化硅孕育剂分炉前用料和炉后用料，它的作用即能增硅又能起到增碳的效果（炉前用料Φ 2-3mm, 炉后用料 Φ2-3cm)。
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( F/ c' T( n3 n7 C0 }1 R% ?6 l    2 、碳化硅孕育剂受到国家技术部门的肯定。碳化硅孕育剂研制出来以后经过多次试验、完善，最终通过了有关专家鉴定，取得了各项技术证书： ①、获得了市政府颁发的科技进步奖；②、获得中国第九届专利、博览会“金奖”；③、通过和制定了企业标准；④、取得了产品合格证和资格证书；⑤、经过国家技术数据库查新，属于国家级新产品。

    3 、市场推广：碳化硅孕育剂从 94 年开始研究、试用。。广泛用在汽车配件、铁路配件、阀门、机床、可段铸铁（玛刚）产  品上。   

2 b6 T9 a& Z5 ~5 m! q    三 、 碳化硅孕育剂在铸铁中起到的作用  
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* Q% U& s6 l) b4 {' S    1 、由于碳化硅（Sic）的含硅和碳,熔炼过程中硅（Si）进入铁水里，碳（C）大多数燃烧。值得提醒的是：在熔炼过程中，仍有少数碳化硅 （ Sic ）微粒进入铸件中（这是益处）。      

    2 、由于碳化硅（Sic）微粒子进入铸件中起到核心基底作用，经它为中 心形成核心，碳化硅 （ Sic ） 微粒越细、越多生核能力超强。在TEM下观察： 碳化硅（Sic）颗粒与基体界面结合良好，颗粒周围存在高密度位错，而结晶 增多以致晶粒细化，并且改变石墨形态，石墨长度变短，A型石墨增加，D型 石墨减少，共晶团数量及珠光体数量明显改善。众所周知，当铸件中共晶团 数量达到300个/mm时铸件有缩孔倾向，用碳化硅孕育的铸件中共晶团数量在130-250 个/ m ㎡范围内。综上所述，由于碳化硅孕育剂生核能力强，能改变石墨形态，细化组织，从而提高机械性能及防渗漏。
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; s$ M/ l' P9 K7 A. k    3 、脱氧
+ ~) k. J7 U% B* r: G3 M# {碳化硅 （ Sic ）在 炼刚中能脱氧。在熔炼中以及前包内也能起到脱氧效果， 固而减少气孔和夹渣的产生。  
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    4 、增碳碳化硅 （Sic） 孕育剂分低碳和高碳，低碳型 C ＜10％，不致于使铸铁件 增碳；高碳型C≥23％，可使需碳的铸件增碳。碳当量易掌握，从而可多加入 废钢得到理想的铸件品。  

/ _0 k4 W) @6 e' T/ z: H1 w+ o( G% K    四、碳化硅孕育剂的用法、用量及效益。。
6 m1 h! r) w" o0 @7 H2 T使用碳化硅孕育剂可得到事半功倍的效益。由于炼碳化硅孕育剂能细化晶粒，提高强度，增强韧性，防渗漏，因而废品率减少，返焊率下降。退火指标范围宽，使用方便，袋包装，易堆放，易保管，无须人工破碎。
8 h# v$ H3 I$ V# h. K9 K四、用户对碳化硅孕育剂的评价经过10多年的推广应用，产品性能稳定，使用管里，节约人工破碎工时，用户反映良好。
一下还有许多大型企业的使用效果说明，不便于在这里发表请谅解。

1234lixin

多谢分享，终于找到了

老翻砂匠

wdl016 发表于 2010-8-2 12:18
4 o8 _& Y9 S+ n& O, P* _- _% x碳化硅在铸铁上的应用   
一、碳化硅是一种化合物。二氧化硅与碳经高温烧结形成碳化（Sic）呈晶状。从70 年 ...

* ~8 H( W  g! t$ m- ?孕育处理是孕育处理，预处理是预处理。

+ }# ^5 J9 B& V: X碳化硅只能是预处理剂，而不能代替任何孕育剂！