碳化矽

碳化矽

碳化矽（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化矽在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。 碳化矽又稱碳矽石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化矽為應用最廣泛、最經濟的一種。可以稱為金鋼砂或耐火砂。 碳化矽是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產綠色碳化矽時需要加食鹽）等原料在電阻爐內經高溫冶煉而成。目前我國工業生產的碳化矽分為黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

純碳化矽是無色透明的晶體。工業碳化矽因所含雜質的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化矽晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC（稱立方碳化矽)。α-SiC由於其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體，已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化矽的工業制法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化矽塊，經破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產品。

碳化矽有黑碳化矽和綠碳化矽兩個常用的基該品種，都屬α-SiC。①黑碳化矽含SiC約95%，其韌性高於綠碳化矽，大多用於加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化矽含SiC約97%以上，自銳性好，大多用於加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃，也用於珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化矽，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適於軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

碳化矽由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如：以特殊工藝把碳化矽粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命1～2倍；用以制成的高級耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強度高，節能效果好。低品級碳化矽（含SiC約85%）是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，並便於控制化學成分，提高鋼的質量。此外，碳化矽還大量用於制作電熱元件矽碳棒。

碳化矽的硬度很大，具有優良的導熱性能，是一種半導體，高溫時能抗氧化。

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