氮化硅坩埚
  • 碳化硅陶瓷的性能与应用有哪些
来源:米乐体育m6官网下载    发布时间:2025-01-27 12:00:19
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  碳化硅原料的生产,碳化硅陶瓷的抗氧化、耐酸碱等化学性能,微观结构、色泽、热膨胀和导热系数、硬度、韧性等物理性能。并阐述了3种常用碳化硅陶瓷的致密化技术和碳化硅在耐火材料、军事、航空航天、钢铁、电气和电工等工业部门的应用以及优越的性能和未来的应用前景。

  碳化硅是一种人造材料,只是在人工合成碳化硅之后,才证实陨石中及地壳上偶然存在碳化硅,碳化硅的分子式为SiC,分子量为40.07,质量百分组成为70.045的硅与29.955的碳,碳化硅的密度为3.16~3.2 g/ (E) 。由于碳化硅陶瓷具有诸多优异的性能,近年来被大范围的应用于航空航天、机械工业、电子等所有的领域,未来市场发展的潜力广阔,因此,研究其性能与应用具有十分重要的意义。

  碳化硅粉体的制备方法较多,有最古老的阿奇逊合成法 (Acheson) ,也有近十几年发展起来的激光法和有机前驱体法,以下介绍的是典型的Acheson碳化硅合成方法。

  二氧化硅原料的可选用熔融石英砂或破碎过的石英岩,碳可用石墨、石油焦或无灰无烟煤制取,加入NaCl和木屑作为添加剂,一般在2 000~2 400 ℃的电弧炉中反应合成。

  整个反应炉由可移动的耐火砖组成,长10~20 m,宽与高3~4 m,可容纳400 t石墨电极,放在两端,通电后产生高温。由于反应过程中整个电弧炉很大,温度场的分布不均匀,中心温度远高于炉壁温度,因此造成在碳化硅的合成炉生成带中产物的不均匀,并常有不纯物质,核芯部位的产物是纯的绿色碳化硅,向外杂质较多,一般杂质为铁、铝、碳等,因此颜色呈黑色。此方法生产的SiC再经分拣与粉碎后分级成不同粒径的颗粒。

  根据颜色与纯度来区别,则可分为绿色SiC与黑色SiC。根据颗粒大小来分,又可分为不一样细度颗粒的碳化硅。采用该方法生产的也可称为高温法碳化硅,它的相为α-SiC。用此方法生产的碳化硅如果要用到陶瓷生产中,还需经过粉碎与提纯处理,达到所需的纯度与粒度后方能使用。

  碳化硅的化学稳定性与其氧化特性有密切关系。碳化硅本身很容易氧化,但它氧化之后形成了一层二氧化硅薄膜,氧化进程逐步被阻碍。在空气中,碳化硅于800 ℃时就开始氧化,但很缓慢;随着温度上升,则氧化速度急速加快。碳化硅的氧化速率,在氧气中比在空气中快1.6倍;氧化速率的速度跟着时间推移而减慢。如果以时间推移对氧化的数量描图,能够获得典型的抛物线图形.这反映出二氧化硅保护层对碳化硅氧化速率的阻碍作用。

  氧化时,若同时存在着能将二氧化硅薄膜移去或使之破裂的物质,则碳化硅就易被进一步氧化。例如:铁、锰等金属有几种化合价,其氧化物能将碳化硅氧化,并且又能与二氧化硅生成低熔点化合物,能侵蚀碳化硅。例如,FeO在1 300 ℃、MnO在1 360 ℃能侵蚀碳化硅;而CaO、MgO在1 000 ℃就能侵蚀碳化硅。

  水蒸汽与碳化硅在高温下反应相当强烈,于1 100 ℃以上时,视情况不同,可生成硅、碳或二氧化硅。碳化硅在1 000 ℃左右时,能与硫化氢等含硫化合物生成红棕色的硫化硅 (SiS2或SiS) 。这一反应也是碳化硅制品在烧成时色泽变红的原因之一。

  碳化硅陶瓷具有较强的耐酸耐碱性能,其与碳化钨、氧化铝在各种溶液中的抗腐蚀质量减少。 陶瓷雕铣机是一种科技含量高、高精度的数控机床。陶瓷雕铣机可以加工各种工业陶瓷材料,氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷,氧化铍陶瓷 氮化铝陶瓷 氮化硅陶瓷等,用来制作各种图纸要求的异形件和结构件,陶瓷专用雕铣机机床运行稳定可靠、加工质量精度高、故障率较低、生产所带来的成本低、生产效率高、简单易操作方便安全所有零件全部经过高精度研磨加工,精度高,经久耐用。