山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2019-12-09
碳化硅
碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)又名碳(tan)硅(gui)石(shi)、金剛砂(sha)(sha),是(shi)一(yi)種(zhong)無機物,化(hua)(hua)學式(shi)為(wei)(wei)(wei)SiC,是(shi)用石(shi)英砂(sha)(sha)、石(shi)油焦(jiao)(或煤焦(jiao))、木屑(生產(chan)(chan)綠(lv)(lv)色(se)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)時需要(yao)加食鹽)等原料通過(guo)電阻爐高(gao)溫冶煉而成。碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)在大(da)自然也存在罕(han)見的礦物,莫桑石(shi)。在C、N、B等非(fei)氧化(hua)(hua)物高(gao)技術耐(nai)火(huo)原料中,碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)為(wei)(wei)(wei)應(ying)用最(zui)廣(guang)泛(fan)、最(zui)經(jing)濟的一(yi)種(zhong),可以稱為(wei)(wei)(wei)金鋼砂(sha)(sha)或耐(nai)火(huo)砂(sha)(sha)。 中國工業生產(chan)(chan)的碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)分為(wei)(wei)(wei)黑色(se)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)和綠(lv)(lv)色(se)碳(tan)化(hua)(hua)硅(gui)兩種(zhong),均為(wei)(wei)(wei)六方晶體,比重為(wei)(wei)(wei)3.20~3.25,顯微硬度為(wei)(wei)(wei)2840~3320kg/mm2。
碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)有(you)黑碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)和(he)綠(lv)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)兩個常用(yong)的(de)(de)基本品(pin)種,都屬(shu)α-SiC。①黑碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)含SiC約(yue)95%,其韌性(xing)高于(yu)綠(lv)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui),大多(duo)用(yong)于(yu)加(jia)工(gong)抗張(zhang)強度低的(de)(de)材料,如玻璃(li)、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和(he)有(you)色金(jin)屬(shu)等。②綠(lv)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)含SiC約(yue)97%以(yi)上,自銳性(xing)好,大多(duo)用(yong)于(yu)加(jia)工(gong)硬質合(he)金(jin)、鈦合(he)金(jin)和(he)光學玻璃(li),也用(yong)于(yu)珩磨汽缸套和(he)精(jing)(jing)磨高速鋼刀具。此外還有(you)立方碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui),它是以(yi)特殊工(gong)藝制取的(de)(de)黃綠(lv)色晶體,用(yong)以(yi)制作的(de)(de)磨具適于(yu)軸承的(de)(de)超精(jing)(jing)加(jia)工(gong),可使表(biao)面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加(jia)工(gong)到(dao)Ra0.04~0.02微米。
物質特性
碳(tan)化(hua)硅由(you)于(yu)化(hua)學性(xing)能(neng)穩定、導熱(re)(re)系(xi)數高、熱(re)(re)膨脹系(xi)數小(xiao)、耐磨(mo)性(xing)能(neng)好(hao),除(chu)作磨(mo)料(liao)用(yong)(yong)(yong)外,還(huan)(huan)有很多其(qi)他用(yong)(yong)(yong)途,例(li)如:以特(te)殊工藝把(ba)碳(tan)化(hua)硅粉(fen)末涂布(bu)于(yu)水輪機葉輪或(huo)汽缸體(ti)的(de)(de)內(nei)壁(bi),可提(ti)高其(qi)耐磨(mo)性(xing)而延(yan)長使用(yong)(yong)(yong)壽命1~2倍;用(yong)(yong)(yong)以制(zhi)成的(de)(de)高級耐火材料(liao),耐熱(re)(re)震、體(ti)積(ji)小(xiao)、重量(liang)輕而強度(du)(du)高,節能(neng)效果好(hao)。低(di)品級碳(tan)化(hua)硅(含SiC約85%)是極好(hao)的(de)(de)脫(tuo)氧(yang)劑,用(yong)(yong)(yong)它可加快煉鋼速度(du)(du),并便于(yu)控制(zhi)化(hua)學成分,提(ti)高鋼的(de)(de)質量(liang)。此外,碳(tan)化(hua)硅還(huan)(huan)大量(liang)用(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)作電熱(re)(re)元件(jian)硅碳(tan)棒。
碳(tan)化(hua)(hua)硅的硬(ying)度很大,莫氏硬(ying)度為9.5級(ji),僅次于世界(jie)上最硬(ying)的金(jin)剛石(10級(ji)),具有優良的導(dao)熱性能,是一種半導(dao)體,高溫時能抗氧化(hua)(hua)。
碳化(hua)硅(gui)至少有(you)70種(zhong)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)型態。α-碳化(hua)硅(gui)為最常見的(de)(de)一種(zhong)同(tong)質異晶(jing)(jing)物,在高(gao)(gao)于2000 °C高(gao)(gao)溫下(xia)形成,具(ju)有(you)六角晶(jing)(jing)系(xi)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)構造(似(si)纖維鋅礦)。β-碳化(hua)硅(gui),立方(fang)晶(jing)(jing)系(xi)結(jie)(jie)構,與鉆(zhan)石相似(si),則在低于2000 °C生成,結(jie)(jie)構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的(de)(de)應(ying)用上,因其具(ju)有(you)比α型態更高(gao)(gao)之單位表面積而引(yin)人注目,而另一種(zhong)碳化(hua)硅(gui),μ-碳化(hua)硅(gui)最為穩(wen)定,且(qie)碰撞(zhuang)時有(you)較為悅(yue)耳的(de)(de)聲(sheng)音,但直至今日,這兩種(zhong)型態尚未有(you)商業上之應(ying)用。
因其(qi)3.2g/cm3的比重及較(jiao)高(gao)的升(sheng)華溫(wen)度(du)(約2700 °C),碳化硅很(hen)適(shi)合做為軸承或(huo)高(gao)溫(wen)爐之原料物件。在任何已能(neng)達到的壓力下(xia),它(ta)都不(bu)會熔(rong)化,且(qie)具有相當(dang)低的化學活性。由于其(qi)高(gao)熱(re)導(dao)性、高(gao)崩潰電(dian)場(chang)強度(du)及高(gao)最大電(dian)流密度(du),在半導(dao)體高(gao)功率元件的應(ying)用上,不(bu)少人試著用它(ta)來取代硅。此外,它(ta)與微波輻射有很(hen)強的耦合作(zuo)用,并其(qi)所有之高(gao)升(sheng)華點,使其(qi)可(ke)實際應(ying)用于加(jia)熱(re)金(jin)屬(shu)。
純(chun)碳化硅為無色,而工業生(sheng)產(chan)之棕至黑色系由于含鐵(tie)之不純(chun)物。晶(jing)體上彩虹般的光(guang)澤則是因為其表面產(chan)生(sheng)之二氧(yang)化硅保(bao)護層所致(zhi)。
物質結構
純碳化硅是無色透明(ming)的晶(jing)體(ti)。工(gong)業碳化硅因所含雜(za)質(zhi)的種類(lei)和(he)含量不(bu)(bu)(bu)同(tong),而呈(cheng)淺(qian)黃(huang)、綠、藍乃至黑色,透明(ming)度隨其(qi)純度不(bu)(bu)(bu)同(tong)而異。碳化硅晶(jing)體(ti)結構(gou)分為六(liu)方或菱(ling)面體(ti)的 α-SiC和(he)立(li)方體(ti)的β-SiC(稱立(li)方碳化硅)。α-SiC由于(yu)其(qi)晶(jing)體(ti)結構(gou)中碳和(he)硅原子的堆垛序列不(bu)(bu)(bu)同(tong)而構(gou)成許多不(bu)(bu)(bu)同(tong)變體(ti),已發現70余種。β-SiC于(yu)2100℃以上時轉(zhuan)變為α-SiC。碳化硅的工(gong)業制法是用優質(zhi)石英砂和(he)石油焦(jiao)在(zai)電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊,經破碎、酸堿洗、磁選和(he)篩(shai)分或水選而制成各種粒度的產品。應(ying)用范圍
碳化硅主要有四(si)大應(ying)用領域,即:功(gong)能(neng)陶瓷(ci)、高(gao)級耐火(huo)材料(liao)(liao)(liao)、磨料(liao)(liao)(liao)及冶金原(yuan)料(liao)(liao)(liao)。碳化硅粗料(liao)(liao)(liao)已能(neng)大量供應(ying),不(bu)能(neng)算高(gao)新技(ji)術產品(pin),而(er)技(ji)術含(han)量極高(gao) 的(de)納米級碳化硅粉體(ti)的(de)應(ying)用短時間(jian)不(bu)可能(neng)形成規模經濟。
⑴作為磨料(liao),可用來做磨具(ju),如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。
⑵作為冶金脫氧劑和耐(nai)高(gao)溫材(cai)料。
⑶高純度(du)的單晶,可(ke)用于制造半導體、制造碳化硅纖維(wei)。
主要用(yong)途:用(yong)于3—12英(ying)寸(cun)單晶(jing)(jing)硅(gui)、多晶(jing)(jing)硅(gui)、砷化鉀、石英(ying)晶(jing)(jing)體等線切割。太陽能光伏(fu)產業(ye)、半導體產業(ye)、壓電晶(jing)(jing)體產業(ye)工程性加工材(cai)料。
用于半導體、避雷針、電路元件、高溫應(ying)用、紫外光偵檢器(qi)、結構(gou)材料、天文、碟剎、離合(he)器(qi)、柴(chai)油微粒濾清器(qi)、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁(cai)切工具、加熱元件、核燃料、珠寶(bao)、鋼、護具、觸媒擔(dan)體等領(ling)域。
磨料磨具
主要用于制作(zuo)砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭(tou)、研磨膏及光伏(fu)產品中單晶硅、多晶硅和(he)電(dian)子行業(ye)的(de)壓電(dian)晶體等方面的(de)研磨、拋光等。
化工
可用(yong)做煉鋼的脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)劑和鑄鐵(tie)組織的改(gai)良劑,可用(yong)做制造(zao)四(si)氯化硅的原料,是硅樹(shu)脂工(gong)業(ye)的主要原料。碳化硅脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)劑是一種新型的強復合(he)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)劑,取代了(le)傳統的硅粉(fen)碳粉(fen)進(jin)行脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang),和原工(gong)藝相比各項理(li)化性(xing)能更加穩(wen)定(ding),脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)效果好,使脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)時間縮(suo)短,節(jie)約能源,提高煉鋼效率,提高鋼的質(zhi)量,降低原輔材料消耗,減少環境污染,改(gai)善勞(lao)動(dong)條件,提高電爐(lu)的綜合(he)經(jing)濟效益都具有重要價(jia)值。
“三耐”材料
利用(yong)(yong)碳(tan)化(hua)硅(gui)具有耐(nai)(nai)腐蝕、耐(nai)(nai)高溫、強度大、導熱性能良好、抗(kang)沖擊等(deng)特性,碳(tan)化(hua)硅(gui)一方(fang)面可(ke)用(yong)(yong)于各種冶煉爐(lu)(lu)襯(chen)(chen)、高溫爐(lu)(lu)窯構(gou)件、碳(tan)化(hua)硅(gui)板、襯(chen)(chen)板、支(zhi)撐件、匣缽(bo)、碳(tan)化(hua)硅(gui)坩堝等(deng)。
另一方面(mian)可用于(yu)有色金屬冶(ye)煉工業(ye)的高(gao)溫間接加熱材(cai)(cai)(cai)料(liao),如豎罐蒸餾爐(lu)、精(jing)餾爐(lu)塔盤(pan)、鋁電(dian)解(jie)槽、銅熔化爐(lu)內(nei)襯、鋅(xin)粉爐(lu)用弧型板、熱電(dian)偶保護(hu)管(guan)等;用于(yu)制作(zuo)耐磨、耐蝕、耐高(gao)溫等高(gao)級碳化硅陶瓷材(cai)(cai)(cai)料(liao);還可以制做火箭噴(pen)管(guan)、燃氣輪(lun)機葉片等。此外(wai),碳化硅也是(shi)高(gao)速(su)公(gong)路、航空飛機跑道太陽能熱水器等的理想(xiang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)之(zhi)一。
有色金屬
利用碳化硅具(ju)有耐高溫,強(qiang)度大,導熱(re)性能良好(hao),抗沖擊,作高溫間接加熱(re)材(cai)料,如堅罐蒸餾爐,精餾爐塔(ta)盤,鋁電解槽(cao),銅熔化爐內襯,鋅粉爐用弧(hu)型板(ban),熱(re)電偶保(bao)護管等(deng)。
鋼鐵
利用(yong)碳化硅的耐(nai)腐(fu)蝕(shi),抗熱沖擊耐(nai)磨損,導熱好的特點,用(yong)于大型高(gao)爐內襯(chen)提高(gao)了使用(yong)壽命。
冶金選礦
碳化(hua)硅硬度僅(jin)次于金剛石,具有(you)較強的耐磨(mo)性(xing)能,是耐磨(mo)管道(dao)、葉輪、泵(beng)室、旋流器、礦(kuang)斗(dou)內襯的理想材料(liao),其(qi)耐磨(mo)性(xing)能是鑄鐵(tie).橡膠(jiao)使用壽(shou)命的5--20倍&def也是航空飛行跑道(dao)的理想材料(liao)之一。
建(jian)材陶瓷砂輪工業(ye)
利用其導熱(re)系數(shu)、熱(re)輻射、高(gao)熱(re)強度大的(de)(de)特性(xing),制(zhi)造薄板窯(yao)(yao)具,不僅能減少窯(yao)(yao)具容(rong)量(liang),還提高(gao)了(le)窯(yao)(yao)爐(lu)的(de)(de)裝容(rong)量(liang)和產品質量(liang),縮短了(le)生產周期(qi),是陶(tao)瓷(ci)釉面烘烤燒(shao)結理想的(de)(de)間接材料。
節能
利用(yong)良好的導熱和(he)熱穩定性,作熱交換(huan)器(qi),燃耗減(jian)少20%,節約(yue)燃料35%,使(shi)生(sheng)產(chan)率提高20-30%,特(te)別(bie)是礦山選廠用(yong)排放(fang)輸送(song)管(guan)道(dao)的內放(fang),其(qi)耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。
磨料粒度(du)及其組成按(an)(an)GB/T2477--83。磨料粒度(du)組成測(ce)定方法按(an)(an)GB/T2481--83。
珠寶
合成(cheng)碳(tan)化硅(gui)(Synthetic Moissanite)又名合成(cheng)莫桑石(shi)、合成(cheng)碳(tan)硅(gui)石(shi)(化學(xue)成(cheng)分SiC),色散(san)0.104比鉆石(shi)(0.044)大(da),折(zhe)射率2.65-2.69(鉆石(shi)2.42),具有與鉆石(shi)相同的金剛(gang)光澤,“火(huo)彩”更強,比以往任何仿(fang)制品更接近鉆石(shi)。這(zhe)是由美國北卡羅來那州的C3公司(si)制造生(sheng)產的,已擁有世界(jie)各國生(sheng)產合成(cheng)碳(tan)化硅(gui)的專利,正在向全世界(jie)推廣應(ying)用。
噴砂除銹:
該(gai)品采用(yong)棕(zong)剛(gang)玉微粉(fen)經高(gao)(gao)強壓力擠壓,高(gao)(gao)溫燒結成型,硬度適中,干凈(jing)清潔,不易破(po)碎(sui).,反復(fu)多次使用(yong),噴砂效果(guo)好。
1、鋼鐵、鋼管、鋼結構(gou)不銹鋼制品(pin)的表面亞光處理,噴涂前噴砂(sha)除銹處理。
2、用于(yu)各種模具的(de)清理(li)。
3、可(ke)清除各類(lei)機(ji)件拉應力(li),增(zeng)加疲勞壽命。
4、半導(dao)體(ti)器件(jian)、塑封(feng)對管上錫前的清理去除(chu)邊刺。
5、醫療器械、紡織機械及各(ge)類五金制(zhi)品的噴丸(wan)強化光飾加工。
6、各種金屬管(guan)、有色金屬精密(mi)鑄件的(de)清(qing)理及去除毛刺殘渣(zha)。
高鋁(lv)噴(pen)丸(剛玉球)的產品特性:
1、軟硬兼備—采用優質(zhi)材料(liao)生產而成,即有一定的(de)機械強度(du),AL2O3含量大于等于68﹪,硬度(du)可達6-7莫氏,又有足(zu)夠的(de)彈性,可反(fan)復使用數次,不易破(po)碎,所噴器(qi)件效果相(xiang)同,比(bi)普通金剛砂(sha)的(de)使用壽命長3倍以上。
2、均(jun)(jun)勻(yun)度好—成(cheng)圓率大于(yu)等(deng)于(yu)80﹪,粒度均(jun)(jun)勻(yun),噴后(hou)使噴砂(sha)器件各(ge)處亮度系數保持均(jun)(jun)勻(yun),不易留下水印(yin)。
埃(ai)爾(er)派位于山(shan)東省濰坊市安丘(qiu)市先(xian)進制造業產(chan)業園,擁有逾50000平(ping)方米的(de)(de)機械生產(chan)基地和現(xian)代化的(de)(de)管理(li)制度,自成立以來,牢(lao)記“以粉體技(ji)術開(kai)創先(xian)進材(cai)料的(de)(de)未來”的(de)(de)使(shi)命(ming),秉承“合(he)規篤(du)信,和合(he)共生”的(de)(de)價值觀,制定了(le)“不求所有,但求所用”的(de)(de)人才戰略,與多所高等院校合(he)作簽署(shu)“產(chan)學研(yan)”發展計劃(hua)。
由埃(ai)爾派自主研制(zhi)的粉(fen)碎機、分級機,以及(ji)顆(ke)粒整形、包覆、修飾等(deng)關鍵技(ji)(ji)術(shu)(shu)的突破,打破了國外(wai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)壁壘,填補(bu)了國內行業空白,大大推進(jin)了醫藥、食品、化工、礦物、新材料、固廢處理(li)等(deng)領域(yu)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)進(jin)步和產業升(sheng)級。先后榮(rong)獲科技(ji)(ji)部(bu)“科技(ji)(ji)型中小企(qi)業技(ji)(ji)術(shu)(shu)創新基金”、“山東(dong)省首批瞪羚企(qi)業”、“山東(dong)省隱形冠(guan)軍企(qi)業”、“高新技(ji)(ji)術(shu)(shu)企(qi)業”、“中國專利山東(dong)明星(xing)企(qi)業”等(deng)榮(rong)譽(yu)稱號(hao)。
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