碳化硅耐火材料具有優良的高溫力學性能,耐磨損性好,熱穩定性佳、熱膨脹系數小,熱導率大以及耐化學腐蝕等優良的性能,但重結晶原料碳化硅耐火材料高溫抗氧化性差限制了其在耐火材料領域的應用。本文以碳化硅為基體材料,氧化鋯為表層涂覆材料,添加其他微量氧化物為燒結助劑,通過干壓成型方式在500~600℃范圍內制備五層復合共燒結梯度材料。通過對材料顯微結構和熱學性能的測定分析,制備出表面光滑平整、層間結合緊密,具有良好的化學穩定性,能耗低的五層復合材料。
氧化鋯陶瓷材料具有良好的熱學與化學穩定性,與燒結體不產生粘連反應,與被燒結件相近的熱膨脹系數,良好的抗熱震性,是理想的承燒板材料。缺點是密度大(5.8g/cm3 ) ,價格高,能耗大 。碳化硅耐火材料具有優良的高溫力學性能,耐磨損性好、熱穩定性佳、熱膨脹系數小,熱導率大、硬度高以及抗熱震和耐化學腐蝕等優良的性能,且密度小(3.2 g/cm3 ) ,成本低。但是,目前的碳化硅耐火材料存在一些不足之處,如抗氧化性、高溫強度低等。
分子式為SiC,硬度高于剛玉,可作為磨料和其他某些工業材料使用。工業用碳化硅于89年研制成功,是早的人造磨料。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 -SiC和立方體的-SiC(稱立方碳化硅)。-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。-SiC于200℃以上時轉變為-SiC。
制法 碳化硅的工業制法是用優良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。
品種和用途 碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于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綠碳化硅含SiC99%以上,自銳性好,大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從R32~0.6微米一次加工到R0.04~0.02微米。
重結晶原料