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发布时间:2022-09-02 03:58:36
工业碳化硅是一种人造岩石,由碳化硅和少量伴生矿物所构成。在工业中生产的碳化硅,有绿色和黑色的两种,它们之间除了颜色不同之外,主要还是在某些机械性能上有差别。这两种碳化硅都是氧化硅和碳在电阻炉内相互反应而获得的。生产碳化硅的原料是石英砂、石英岩或粉碎的脉状石英和低灰分碳素材料—石油焦炭或煤。从表中看到,用来生产碳化硅的原料应具有很高的纯度。在装炉的炉料中,除了石英和碳素材料之外还加有回收料:无定形物(细结晶碳化硅)、氧碳化硅(中间产物,在外观上和深***的未反应透的炉料不同,它是浅绿色的)、未反应透的旧料、木屑,在生产绿色碳化硅时还要加良盐。加木屑是为了使炉料有透气性,加是为了获得绿色碳化硅。基本反应和辅助反应所必需的热量来自炉芯体,它是用块状石墨和焦炭做成的电阻,用来接通电炉上水平布置的石墨化电。在反应过程开始时,炉芯体的四周都是炉料,而在电炉停电之后,则一圈一层相隔地分布着各种合成产物。
碳化硅有低热膨胀系数、高热传导性能和高化学稳定性,使它应用在耐火材料方面,包括作锅炉墙、隔焰炉或隔焰窑的建造材料。碳化硅属于电的半导体,且有足够的电阻(在室温电阻率大约是1到2欧·米),这使它的压缩粉末用作电炉里的电热元件,它能用到温度高到1870K。在电学上它的次要用途是用于热敏和控制装置(热敏电阻器)上,电压冲击保护器和电路稳定器(变阻器)和高温热电偶上。许多非电的用途是作为炼铁时的除氧剂、催化剂的载体、蒸馏塔的填料和化工厂中沸腾床反应器,如气体氯化设备。
碳化硅材料属于自然形成的产物,虽然都知道碳化硅的优点很多,但是碳化硅在不同温度下的反应情况也是不一样的。一般情况下,碳化硅在高温的情况下是非常不稳定的,但是他可以在一千六百度的高文忠长期使用。碳化硅材料一般在空气中加热到一千到一千三摄氏度的时候就会稍微氧化,生成sic2玻璃保护层,一千三百度的时候保护层开始产生方石英,引起变裂,并且氧化速度也会增加,在一千五到一千六的时候因为二氧化硅的保护层达到了一定的厚度,氧化作用只能停止了,当达到1627摄氏度以上时,就会产生3sic+co元素。
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