碳化硅有黑,绿两种。冶炼绿碳化硅时,要求硅质原料中二氧化硅的含量尽可能高,杂质含量尽量低。生产黑碳化硅时,硅质原料中的二氧化硅可稍低一些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高,灰分含量小于1.2%,挥发分小于12.0%,石油焦的粒度通常在2mm或1.5mm以下。木屑主要用于调整炉料的透气性能,通常的加入量是3%-5%,仅在冶炼绿碳化硅时使用。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上特别硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能。碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为很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。
碳化硅作为一种耐材,不但具有良好的耐高温性能,而且也有着较好的硬度。根据碳化硅颜色的不同,可以将其分为绿碳化硅和黑碳化硅,即便是颜色的差异,性能和应用领域上也是有很大差别的。碳化硅也是磨料的一种,根据不同的加工方法,碳化硅的特点也是不同的。
碳化硅陶瓷的烧结工艺主要有重结晶碳化硅陶瓷、反应烧结碳化硅陶瓷、无压烧结碳化硅陶瓷、热压烧结碳化硅陶瓷、高温热等静压烧结碳化硅陶瓷以及化学气相沉积碳化硅等。碳化硅是一种典型的共价键结合的稳定化合物,加上它的扩散系数低,很难用常规的烧结方法达到致密化,须通过添加一些烧结助剂以降低表面能或增加表面积,以及采用特殊工艺处理来获得致密的碳化硅陶瓷。通过无压烧结工艺可以制备出复杂形状和大尺寸的SiC部件,因此,被认为是SiC陶瓷较有前途的烧结方法。尽管热等静压工艺可以获得复杂形状的SiC制品,但须对素坯进行包封,所以,也很难实现工业化生产。
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