碳化硅的物化特性
碳化硅的天然含量很少,主要为人造,因其硬度很大而成为一种重要的磨料,但其应用范围却超过一般的磨料,它都具有怎样的物化特性呢?
1、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。低品级碳化硅是好的脱氧剂,用它可加速炼钢速度,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。
2、碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,具有优良的导热性能,是一种半导体。
3、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。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。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,而另一种碳化硅,μ-碳化硅为稳定,且碰撞时有较为悦耳的声音,但直至今日,这两种型态尚未有商业上之应用。
另外还要注意,纯碳化硅是无色的,工业生产的棕至黑色系是因为含铁之不纯物。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。
生产陶瓷等一些工艺品,它的原料是离不开绿碳化硅微粉的,它的特点就是稳定,并且它能提高油井水泥热稳定性,其主要原因是什么呢?
1、由于绿碳化硅微粉含有95%以上的二氧化硅,它的加入改变了水泥的C/S比,使水泥的水化产物C-S-H的组成和结构发生了变化。
2、在绿碳化硅微粉的存在下,C3S粒子周围存在着三层不同C/S的C-S-H疑胶,内层C/S为115左右,外层C/S小于1.C/S不同,产物的结构不同,其性能也不相同。
3、在加入金石微粉的水泥中,随加量和环境温度不同,可得到一系列热稳定性好、渗透率低、强度高的水化产物。
4、当绿碳化硅微粉加量在35%左右,水泥体系C/S接近于1时,如温度高于120℃,主要形成雪硅钙石,当温度高于150℃时,则主要形成硬硅钙石和少量白钙沸石,它们在400℃以内均稳定存在。
所以说,绿碳化硅微粉提高油井水泥热稳定性,因为它的主要成分是二氧化硅,而二氧化硅稳定的性质也正是它的优势,它常常会用在生产当中。
绿碳化硅的如何生产出来的
关于绿碳化硅,相信大家会很好奇,它是如何生产出来的,下面为大家介绍一下其生产过程。
1、绿碳化硅制造方法同黑色碳化硅,但采用的原材料纯度要求较高,也在电阻炉中2200摄氏度左右的高温下形成,绿色,呈半透明状,六方晶形,其Sic含量较黑色为高,物理性能与黑色碳化硅相近,但性能略较黑色为脆,也具有较好的导热性与半导体特性。
2、绿碳化硅按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在工作转速下,不会)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
简述绿碳化硅使用过程的问题
1、侧面磨削问题,在绿碳化硅的日常使用中,我们常常可以发现有的操作者不分绿碳化硅的种类、不分砂轮的种类,随意地就使用砂轮的侧面进行磨削,这是严重违反安全操作规程的操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用;
2、侧面进行磨削,这种砂轮的径向强度较大,轴向强度很小,操作者用力过大时会造成砂轮破碎,甚至伤人,在实际的使用过程中应禁止这种行为;
3、正面操作问题,在日常的使用中,许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作,原因是这个方向上能用上劲,其实这种行为是绿碳化硅操作中应特别禁止的行为。按操作规程,使用绿碳化硅磨削工件时,操作者应站在砂轮的侧面,不得在砂轮的正面进行操作,以免砂轮出故障时,砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人;
4、用力操作问题,在绿碳化硅的使用时,有些操作者,尤其是年青的操作者,为求磨削的速度快,用力过大过猛,这是一种极不安全的操作行为。任何砂轮的平身都有一定的强度,这样做很可能会造成砂轮的破碎,甚至是飞出伤人,也是一种应禁止的行为;
5、共同操作问题,在实际的日常操作中,也有这样的情况发生,有人为赶生产任务、抢工作时间,两人共用一台绿碳化硅同时操作,这是一种严重的操作行为,应严格禁止。一台绿碳化硅不够用的时候,可以采用添加绿碳化硅的办法解决,不允许同时共用一台绿碳化硅。
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