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碳化硅的工业制法是用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,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。
碳化硅的生产工艺主要包括原料制备、成型、烧结和加工等环节。
原料制备:碳化硅的原料主要是石墨和二氧化硅,石墨通常选用高纯度的天然石墨或人工石墨,二氧化硅则可以通过化学方法或物理方法制备。原料的配比通常是石墨:二氧化硅=1:3。
成型:将原料混合后,通过压制机或浇注机进行成型,制成具有一定形状和尺寸的碳化硅坯体。成型方式有干压成型和浇注成型两种,各有优缺点,根据具体情况进行选择。
烧结:将成型后的碳化硅坯体进行高温处理,使其结晶并形成碳化硅的过程。烧结温度一般在2000℃以上,烧结时间与温度成正比。烧结后的碳化硅坯体具有较高的密度和硬度,可以进行后续的加工。
加工:加工环节包括切割、磨削、抛光等步骤,用于制备不同形状和尺寸的碳化硅产品。其中,切割是将烧结后的块状物料切割成所需形状和尺寸的碳化硅块;磨削是通过研磨机对碳化硅进行磨削,以达到所需的尺寸和形状;抛光则是通过抛光机对碳化硅表面进行抛光,以提高其表面光滑度。
此外,为了提高碳化硅的纯度和性能,还可在生产工艺中采用化学气相沉积法、物理气相沉积法等方法对碳化硅进行提纯和改性处理。
常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体,一种是绿碳化硅,含SiC?97%以上,主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅,有金属光泽,含SiC?95%以上,强度比绿碳化硅大,但硬度较低,碳化硅厂家,主要用于磨铸铁和非金属材料。分子式为SiC,碳化硅批发,其硬度介于刚玉和金刚石之间,陕西碳化硅,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。
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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