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        漲知識的時候到了---碳化硅是什么 碳化硅的用途

        2019-08-14 14:16

        碳化硅陶瓷具有強度高,導熱系數大、抗震性好、抗氧化、耐磨損、抗侵蝕等優良的高溫性能,是一種優質陶瓷材料。在冶金、能   源 、化工等行業得到廣泛應用。下面小編為大家介紹碳化硅陶瓷的用途。

         

         

        碳化硅陶瓷的用途

        1、化工、冶金

        碳化硅材料對鐵水、熔渣和堿金屬的侵蝕有高的抗力,和高導熱和耐磨損的特性,70年代至90年代初期。全世界已有65%以上的大型高爐采用了氮化硅結臺碳化硅材料作為爐身材料,使高爐壽命延長了2096—40%。在冶煉金屬鋁、銅和鋅時,也大量的采用了各種碳化硅材料作為爐襯或坩堝。在化工、冶金工業中,為了充分利用各種熱爐廢氣中的熱量,經常使用陶瓷熱交換器預熱各種氣體或液體。

        2、能源環保

        將煤氣在高溫下直接凈化,可充分利 Hexolov熱交換器用煤氣的顯熱,比之常溫凈化可大大提高熱效率,將高溫凈化后的煤氣直接用于燃氣輪機發電,可以大大提高供電效率,減低有害物的排量,節約用水?,F代燃煤發電系統中燃氣輪機設備的使用與環境保護的標準都要求實現高溫燃氣直接除塵。

        3、工業窯爐

        輕工、建材、電子等行業大量使用各種工業窯爐,采用不同材質碳化硅窯具的組合,可以大幅度減少窯具重量及其所占據的空間,提高能量利用率,減輕工人勞動強度。同時由于48碳化硅部件優異的抗熟沖擊性能,燒成升溫速度可以加快。

        4、各種加熟裝置

        在材料燒結、熔化、熱處理,以及玻璃行業,燃氣間接加熱是一種重要方式。燃氣間接加熱與直接燃燒加熱相比,可大大提高熱效率,降低NO。等有害氣體的排出。同時提高了溫度的穩定性,保證對爐內氣氛的控制:同時在許多工業加熱過程中,要求工件與燃燒環境隔離。

        5、發熱元件

        碳化硅重要的導電特性使得其是制造lOOO。C以上加熱爐發熱元件的最主要材料,碳化硅發熱元件是碳化硅材料的最主要產品,具有極大的市場。

        我國有關產品的使用溫度長期停留在1400'C以下,而發達國家進人九十年代以來,其碳化硅發熱元件的使用溫度已普遍提高到1600"(2,例如德國的Cesi-wid公司,日本的東海高熱株式會社,同時與國外產品相比,我國產品冷端/熱區電阻比一般僅為1:10,低于國外水平(1:15),造成電力資源的浪費。

        6、機械密封

        為了改進性能,節約燃料,延長保修期,汽車工業對冷卻系統提出了更高的要求。由于汽車冷卻系統溫度和壓力的提高,要求水泵具有更高的速度,承擔更高的負載。提高水泵使用壽命的重要因素之一是機械密封問題。

        7、原子能工業用碳化硅復合材料

        碳化硅材料具有低的中子激活行為(中子作用下的放射性),低的停堆余熱,低的氣體(特別對氮氣)滲透率,加之優異的高溫機械性能,使得其可用于核電站用結構材料。例如美國ARIFS核電站選擇SiC纖維增強的SiC作為嵌套包殼材料…。隨著核電事業的發展,對高性能碳化硅材料的需求必將大大增加。5l4結語通過以上對碳化硅材料制備及其工程應用進行的總結,可以看出碳化硅材料是目前最具有產業化前景的先進工程陶瓷,它不僅包括高性能精細陶瓷,而且更覆蓋了從低到高各種不同性能檔次的碳化硅制品。

         

         

        碳化硅的性質

        分子式為SiC,其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,可作為磨料和其他某些工業材料使用。工業用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。

        純碳化硅是無色透明的晶體。工業碳化硅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。碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70余種。β-SiC于2100℃以上時轉變為α-SiC。

        碳化硅的工業制法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊,經破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產品。

         

         

        碳化硅陶瓷的燒結方法

        1、熱壓燒結:只能制備簡單形狀的碳化硅部件,生產效率低,不利于大規模商業化生產。

        2、無壓燒結(常壓燒結):能生產復雜形狀和大尺寸碳化硅部件,是目前普遍認可的最有優勢的燒結方法。

        3、反應燒結:能制備復雜形狀的碳化硅部件,燒結溫度低。

         

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