碳化硅(又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂),化学简式: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的一种耐火材料。碳化硅在大自然也存在于罕见的矿物,莫桑石中。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、的一种。 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。
碳化硅代替硅铁是一种不含铝的脱氧剂,提高钢的物理、机械、工艺性能。具有较强的去除气体和改变非金属夹杂物,有精炼及脱硫夹杂物球化和细化晶粒的作用,碳化硅代替硅铁可以有效提高炼钢质量和机械性能。保证钢中Als低,AL203夹杂少,又可以减少和排除钢中钙铝硅酸盐大颗粒夹杂的作用。高纯碳化硅粉末以及可以廉价、大量且安全地制造高纯碳化硅粉末的方法。
如渣面呈玻璃片状,表明SiO2或Al2O3含量高;观察炉渣颜色,如渣呈黑色,表明炉渣氧化性很强;如渣呈蓝色,表明炉渣氧化性较强,但碱度低;如渣呈灰褐色,颜色不一致,表明渣偏生,炉渣氧化性较弱;如渣成白色,表明炉渣氧化性低。确定渣料和脱氧材料用量的方法为:如渣呈黑色,呈蜂窝状,表明已成渣,但炉渣氧化性很强,在渣面上撒铝丸、电石、碳化硅或特硅颗粒等脱氧材料,用量为0.2~1.5kg/t钢;如渣呈蓝色,表明炉渣氧化性较强,且碱度低,加入石灰0.5~1.5kg/t钢以及88碳化硅0.1~1.0kg/t钢;
当坯体在炉内受热时坯体周围的Si熔融,渗入到坯体的毛细管中同坯体中的C反应生成SiC。产生的SiC逐渐填充坯体中的孔隙,并把原有的α-SiC连结起来,达到制品的致密化,并获得强度。由此可见,碳化硅的制备过程离不开碳源。碳源的选项有石墨、炭黑、树脂等,其中炭黑是使用历史较为长久的一种。但在实际应用中,炭黑的用量也需讲究一个度,加多加少都会对碳化硅的组织与性能造成极大的影响,因此许多研究员开始对其适宜用量展开了研究