碳化硅耐火材料中的碳化硅有哪些特點
碳化硅(SiC)又稱金剛砂或耐火砂,是硅與碳相鍵結(jié)而成的陶瓷狀化合物。金剛砂在大自然以莫桑石這種罕見的礦物的形式存在,天然的極少,工業(yè)上用的都為人工合成原料。碳化硅是碳化硅磚和碳化硅澆注料的主要原料,今天小編帶大家簡了解一下碳化硅的一些情況,希望對大家有所幫助。
碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-SiC為最常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000℃高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦),晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),每個晶胞含有4個C原子4個Si原子。與金剛石結(jié)構(gòu)類似。
β-SiC,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000℃生成,β-SiC于2100℃以上時會轉(zhuǎn)變?yōu)?alpha;-SiC;而另一種碳化硅,μ-SiC最為穩(wěn)定,且碰撞時有較為悅耳的聲音,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。
我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,它是一種硬質(zhì)材料,顯微硬度為2840~3320kg/mm²,莫司硬度是9.5。
碳化硅分解(升華)溫度為2600℃。SiC的熱膨脹系數(shù)不大,在25℃~1400℃范圍內(nèi),SiC的平均熱膨脹系數(shù)為4.4×10-6/℃。
目前是通過熱壓燒結(jié)法進(jìn)行工業(yè)合成制得高致密度的碳化硅,簡單來講就是碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。純碳化硅為無色,而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物,綠色是因為含鉻。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。