㈠ 碳化硅的理化性質
碳化硅由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用於製作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為最常見的一種同質異晶物,在高於2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,但直至今日,此型態尚未有商業上之應用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C),碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。
純碳化硅為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化硅保護層所致。 中國有碳化硅冶煉企業200多家,年生產能力220多萬噸(其中:綠碳化硅塊120多萬噸,黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA,最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產企業300多家,年生產能力200多萬噸。2012年,中國碳化硅產能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業有加工制砂微粉生產線。碳化硅加工制砂微粉生產企業主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。
中國碳化硅冶煉生產工藝、技術裝備和單噸能耗達到世界領先水平。黑、綠碳化硅原塊的質量水平也屬世界級。中國碳化硅與世界先進水平的差距主要集中在四個方面:一是在生產過程中很少使用大型機械設備,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅產量較低;二是在碳化硅深加工產品上,對粒度砂和微粉產品的質量管理不夠精細,產品質量的穩定性不夠;三是某些尖端產品的性能指標與發達國家同類產品相比有一定差距;四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業基本實現了封閉冶煉,而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉,一氧化碳全部直排。2012年,中國企業開發出了封閉冶煉技術,實現了一氧化碳全部回收,但是距離全行業普及還有很長的路要走。
根據中國機床工業協會磨料磨具專委會碳化硅專家委員會的數據,截至2012年底,全球碳化硅產能達260萬噸以上,產能達到1萬噸以上的國家有13個,佔全球總產能的98%。其中中國碳化硅產能達到220萬噸,佔全球總產能的84%。
中國碳化硅冶煉企業主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地,約占總產能85%。
2012年在中國經濟發展速度放緩的情況下,生產情況普遍不理想,加之光伏企業舉步維艱,碳化硅作為耐材、磨料和光伏行業的基礎原材料,出口和內銷均大幅下滑。綠碳化硅微粉加工企業更是身陷光伏企業的債務鏈條,多數冶煉企業沒有開工,或者短暫開工後即停產。
2012年全年中國黑碳化硅產能沒有正常釋放,一方面是成交緩慢,庫存消耗慢,占壓資金量大,另一方面是下遊行業消費商回款時間長,欠款現象嚴重,導致某些企業資金鏈緊張。
2012年中國黑碳化硅的主產地為寧夏和甘肅,青海和新疆的原有產能逐漸被淘汰,加上湖北丹江口弘源的冶煉產能,共計76.9萬噸, 2012年總產量約為34萬噸,黑碳化硅冶煉企業的產能利用率約為44.5%。
中國綠碳化硅冶煉的主產地是甘肅、青海、新疆和四川。四川主要靠水力發電站供電,受到枯水期電力短缺的影響,一年的生產時間只在4-10月份,最長能堅持6個月的生產,但四川的冶煉爐幾乎沒有正常開工,主要因為市場需求疲軟,庫存難以消耗。2012年前三季度,中國鋼鐵廠開工率較低,只有到10月份以後鋼廠增加了開工率,對原料和耐火材料的消耗才略有增加,消耗了部分庫存。 據海關統計顯示:2012年全年,中國碳化硅出口16.47萬噸,同比下降23.83%,出口2.75億美元,同比下降44.28%,出口平均價格1671.53美元/噸,同比下降26.84%。出口量價大幅度下降。全年領證量合計17.1萬噸,佔全年出口量的104%。生產的碳化硅主要的出口國家有美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。
2010-2012年中國全年碳化硅出口情況:噸;萬美元;美元/噸 年度月份 2010年 2011年 2012年 出口量 223,151.32 216,232.18 164,695.08 出口額 43,798.52 49,404.67 27,529.26 單價 1,962.73 2,284.80 1,671.53 從出口的20個省市分析,比2011年增加了一個新疆。出口數量在萬噸以上的省市分別依次為寧夏、河南、江蘇、北京、遼寧和山東,合計出口量11.8萬噸,占出口總量的71.64%,市場份額分別為18.21%、12.99%、12.71%、11.4%、9.72%和6.61%,六個省市出口數量均呈下滑態勢,其中寧夏同比下滑幅度最高,為32.62%;從出口單價看,同比下滑幅度最大的是遼寧,達35.3%,寧夏和江蘇的單價同比下滑也高於全國平均數。
2012年中國碳化硅主要出口省市統計:噸;萬美元;美元/噸 省市 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 寧夏 29993.28 -32.62 3828.38 -56.27 1276.41 -35.1 河南 21389.31 -26.04 4534.83 -41.05 2120.14 -20.3 江蘇 20932.67 -7.22 3149.65 -39.4 1504.66 -34.69 北京 18769.78 -23.14 3740.81 -41.43 1992.99 -23.79 遼寧 16008.88 -31.47 2001.86 -55.66 1250.47 -35.3 山東 10889.34 -1.92 2638.24 -19.07 2422.77 -17.49 中國碳化硅出口市場以亞洲和北美洲為主,出口份額分別佔到全球出口份額的70.25%和23.76%,共出口到59個國別和地區,比2011年增加了6個。出口數量在千噸以上的國別和地區依次為日本、美國、韓國、台灣、泰國、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德國,這10個國家和地區的合計出口數量為15.26萬噸,占出口總量的92.64%。其中位列前四名的國別和地區出口數量佔比分別為30.55%、23.25%、15.5%和13.63%,四個國別和地區的出口量之和占出口總量的82.93%。除韓國出口數量同比增長85.5%外,土耳其和德國的數量同比增長引人注目,但主銷國別和地區數量同比還是有較大程度下滑,其中對日本和美國的出口數量下滑幅度均達約40%。
2012年中國碳化硅主要出口市場分布圖:噸;萬美元;美元/噸 國別 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 日本 50318.34 -39.52 8935.91 -58.81 1775.88 -31.89 美國 38296.38 -39.74 3557.32 -52.47 928.89 -21.13 韓國 25533.91 85.5 4453.96 40.96 1744.33 -24.01 台灣省 22443.79 -3.31 6296.68 -31.39 2805.54 -29.04 泰國 3567.76 -16.75 482.24 -31.66 1351.65 -17.91 新加坡 3480.79 -45.76 1123.02 -54.34 3226.33 -15.83 印度 3111.31 10.74 365.41 -40.84 1174.47 -46.58 土耳其 2037.85 74.47 229.38 10.29 1125.59 -36.78 墨西哥 1963.12 -42.28 205.77 -52.87 1048.17 -18.35 德國 1831.6 125.93 193.5 140.25 1056.43 6.34 從出口 13個關別分析,天津港走貨量高達9.16萬噸,占出口總量的55.64%,仍位列第一;青島、大連、南京和上海港分別佔15.98%、13.14%、11.49%和3.08%,位列第二至五位,其中大連關出貨量同比下滑幅度最高;以上5個關別出口量總和占出口總量的99.33%。
2012年中國碳化硅主要出口關別統計:噸;萬美元;美元/噸 關別 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 天津海關 91629.67 -25.25 10200.92 -50.89 1113.28 -34.3 青島海關 26323.52 -11.38 6623.43 -28.01 2516.16 -18.77 大連海關 21644.45 -33.25 6266.52 -45.09 2895.21 -17.74 南京海關 18917.04 -16.49 2747.42 -46.56 1452.35 -36.01 上海海關 5073.23 -10.4 1553.82 -31.01 3062.79 -23 從各月出口情況分析,出口量上半年逐月提高,下半年跳躍較大,但當月平均單價一降再降,第二季度全面跌破2000美元,三季度末止跌回穩,但只在9月站上了2000美元,便又在第四季度一路下滑,全年最低價格出現在11月,為1345.58美元/噸,比全年2月的最高價格下跌了42.1%。
從出口的123家出口企業分析,出口數量在2000噸以上的企業有29家,這29家出口量之和為11.77萬噸,占出口總量的71.4%;這29家主營企業除2家出口價格有所上升外,其他均有大幅下滑,單價降幅最高的達73.6%;出口數量在1000-2000噸位之間的企業有12家,出口量之和為1.6萬噸,佔比為9.79%;另有32家企業出口數量在100噸以下,32家出口量之和只佔出口總量的0.27%。
㈡ 化學與經濟 論文材料 有沒有
碳化硅質耐火材料化學分析方法綜述
閻月琴
介紹了碳化硅質耐火材料與純碳化硅的化學分析方法 ,以及這些分析方法在日常使用時的注意事項
【作者單位】:太鋼耐火公司
【關鍵詞】:碳化硅;耐火材料;化學分析
【分類號】:TQ175
【DOI】:cnki:ISSN:1005-6033.0.2002-02-073
【正文快照】:
碳化硅具有較高的耐火性能和化學穩定性 ,因此被廣泛應用於各種耐火材料中 ,但目前我國尚無完整的不同含量碳化硅耐火材料的化學分析方法 ,因此筆者就這方面的工作進行了大量的試驗研究。碳化硅質耐火材料的分析項目一般有 :游離碳、二氧化硅、碳化硅、游離硅、三氧化二鐵、三氧化鋁。1 游離碳分析游離碳有 3種方法 ,即燃燒重量法、氣體容量法、氣體重量法。燃燒重量法只適用於純碳化硅試樣 ,含有機物、結晶水以及其它可揮發物性質的耐火材料不適用此法來測定 ;氣體容量法由於分析速度快 ,精度高 ,操作簡便 ,最為常用 ;氣體重量法由於測試…
㈢ 碳化硅色心自旋操控研究,碳化硅是怎麼發現的
碳化硅材料的發展歷史比較長。1824年,瑞典化學家Berzelius在人工鑽石生長過程中發現了碳化硅SiC。1885年,艾奇遜將焦炭和二氧化硅的混合物與一定量的氯化鈉在爐中高溫加熱,制備了小尺寸的碳化硅晶體,但有很多缺陷。碳化硅材料的應用開始於20世紀初。1907年,Round生產了第一個碳化硅發光二極體。1920年,碳化硅單晶被用作早期無線電接收機的探測器。然而,由於單晶生長的困難,碳化硅在很長一段時間內沒有得到很好的應用。1955年,飛利浦公司發明了一種用升華法制備高質量碳化硅的新方法,即Lely法,碳化硅材料重新顯示出活力。
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㈣ 合成碳化硅採用什麼方法其主要鑒定特徵有哪些
中葯材的鑒別方法有很多,通常可分為對植物自然形態的鑒別,對炮製葯材外表性狀的鑒別,用顯微鏡觀察微觀結構的鑒別,以及化學分析、生物測定等鑒別方法。其中最主要、也是最常用的,還是中葯材的經驗鑒別法,也就是對葯材的外觀性狀的鑒別。以下幾種常用而簡單的鑒別方法:?一、看外觀,注意觀察葯材的外表特徵,如表皮、顏色、形狀、粗細、斷面等等。1、看葯材的表面。不同種類的葯材由於用葯部位的不同,其外形特徵會有所差異。如根類葯材多為圓柱形或紡錘形,而根莖類葯材都有較多的莖痕,皮類葯材則多為捲筒狀,等等。另外,一些葯材有著它們自己特定的表面特徵,或光華、或粗糙、或長有鱗葉、皮孔、茸毛和突起等。比如海馬的外形就被總結成為「馬頭蛇尾瓦楞身」,羚羊角長有「通天眼」,防風長有「蚯蚓頭」等。這些特徵都是鑒別道地葯材真偽優劣的重要依據。2、看顏色。葯材顏色的不同或變化,不僅與它的品種和本身的質量有關,不適當的加工和儲藏方法也會直接影響葯材的色澤,因此顏色是鑒別葯材的重要因素。我們可以通過對葯材外表顏色的觀察,分辨出葯材的品種、產地和質量的好壞。比如,黃連色要黃,丹參色要紅,玄參色偏黑等。3、看斷面。無論植物也好,動物也好,都是由一層層的組織器官構造而成的,當葯材被切開,這一層層的構造就會清晰地展現出來,就像古樹的年輪一樣。很多葯材的斷面都具有明顯的特徵,而這些特徵就是葯材內部構造的直接體現。我們可以清楚的看見各種分層、紋路和不同形狀的小點。比如在防己斷面上能看見明顯的車輪紋理,而黃芪的折斷面紋理呈「菊花心」樣,杜仲在折斷時更有膠狀的細絲相連,等等。這些獨有的斷面特徵是鑒別葯材的重要依據。用手感受葯材的軟硬、輕重,疏鬆還是緻密,光滑還是粘膩,細致還是粗糙,以此鑒別葯材的好壞。不同葯材的質感是不一樣的,即使是同一種葯材,由於加工炮製的方法不同,也會有較大的差異。如荊三棱堅實體重,而泡三棱則體輕;鹽附子質軟,而黑附子則質地堅硬。三、口嘗和鼻聞。葯材的氣味與其所含的成分有關,鼻聞是比較重要的鑒別方法,尤其對於鑒別一些有濃郁氣味的葯材是很有效的,如薄荷的香、魚腥草的腥、阿魏的臭等等。口嘗法鑒別葯材的意義不僅在於味道還包括「味感」,味分為辛、甘、酸、苦、咸五味,如山楂的酸、黃連的苦、甘草的甜等。味感則分為麻、澀、淡、滑、涼、膩等。葯材的味感和所含的化學物質也有密切關系,在中葯材口嘗鑒別的實踐中,可按葯材的品種和質量分類進行判斷。四、水試和火試。有些葯材放在水中,或用火燒灼一下會產生特殊的現象。如熊膽的粉末放在水中,會先在水面上旋轉,然後成黃線下沉而不會擴散。麝香被燒灼時,會產生濃郁的香氣,燃盡後留下白色的灰末。這些特殊的現象都與葯材內所含的化學成分有密切的關系,是常用的鑒別方法。?
㈤ 碳化硅檢測方法
用鹽酸的多一點~
㈥ 碳化硅的化學性質
碳化硅的化學性質中最重要的是它的抗氧化性能。碳化硅在空氣中加熱到1000℃以上時,僅在其表面氧化,生成一層二氧化硅薄膜。這層二氧化硅薄膜能阻礙氧向碳化硅內部的擴展速度、限制了碳化硅的氧化。在1300℃時薄膜層二氧化硅開始有方石英析出,晶型的轉變引起薄膜層開裂,從而氧化速度有所增加。在1500~1600℃時,由於SiO2層的增厚,限制了氧化作用,使得碳化硅能在1600℃的高溫下長期穩定地使用。
㈦ 碳化硅的化學檢測方法及步驟,大家幫忙給個答案
碳化硅化學分析方法 GB/T 3045-2003 這個是國標
普通磨料碳化硅化學分析方法
范圍
本 標 准 規定了碳化硅磨料及結晶塊中二氧化硅、游離硅、游離碳、總碳、碳化硅、三氧化二鐵、三氧化
二鋁、氧化鈣、氧化鎂的測定方法。
本 標 准 適用於碳化硅磨料及碳化硅含量不小於95%的結晶塊的化學成分測定。
2 規范性引用文件
下 列 文 件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨後所有
的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標准,然而,鼓勵根據本標准達成協議的各方研究
是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用於本標准。
GB /T 4 676 普通磨料取樣方法
3 試樣的制備
3.1 結晶塊試樣
取具 有 統 計代表性的結晶塊,破碎至完全通過2m m篩網,混勻,用四分法縮分至50g -60g 。繼
續用鋼研缽研細至全部通過355 rm篩網。用吸力9. 8 N-14. 7 N的磁鐵吸出粉碎中帶人的鐵質。然
後混勻,裝人試樣袋,於105 0C ^-110℃的烘箱中烘乾1h,取出,放人乾燥器中,冷卻備用。
如果 對 三氧化二鐵的測定有嚴格要求,則應按下列方法另行制樣用以測定三氧化二鐵:取具有統計
代表性的結晶塊,破碎至完全通過2 mm篩網,混勻,用四分法縮分至50 g-60 g。再用剛玉研缽研細
至全部通過500 tim篩網,混勻,用四分法縮分至20 g-25 g。繼續用剛玉研缽研細至全部通過355 [Cm
篩網,混勻,裝入試樣袋,於1050C ^-110℃的烘箱中烘乾1h,取出,放人乾燥器中,冷卻備用。(分析試液
的制備和測定方法同第8章、第9章的規定。)
3.2 磨料試樣
對 於 F5 4(P50)及以粗的試樣,取樣和縮分依照GB/T 4676進行,其餘操作同3.1 0
對 於 F6 0(P60)及以細的試樣,依照GB/T 4676進行取樣並縮分至50 g-60 g,裝人試樣袋,於
1050C-110℃的烘箱中烘乾1h,取出,放人乾燥器中,冷卻備用。
用 作 測 定總碳的試樣需研細至全部通過150t m篩網。
4 二氧化硅的測定
4.1 原理
試 樣 用 氯化鈉一鹽酸一氫氟酸處理,使二氧化硅溶解,加鑰酸鐵使硅酸離子形成硅鑰雜多酸,用
1,2,4一酸還原劑將其還原成硅鑰藍,於700 nm波長處測定其吸光度。
4.2 試劑
4.2. 1 鹽酸:(1+1) ,(1十4)。
4.2.2 氨水:(1+4)。
4.2.3 氫氟酸:(1+1)a
4.2.4 氯化鈉溶液(10%)。
4.2.5 氯化鋁溶液(45%):稱取90 g氯化鋁(六水化合物)溶於水中,用水稀釋至200 mLo
4.2.6 鑰酸錢溶液((5%):稱取5g鑰酸錢溶於水中,用水稀釋至100 ml,,放置24 h過濾後使用;若出
GB/T 3045-2003
現沉澱,應停止使用。
4.2.7 酒石酸溶液(10%)o
4.2.8 1,2,4一酸溶液(0.1 500):稱取0.1 5g 1 ,2,4一酸(1-氨基一2-蔡酚-4一磺酸)溶於20m L亞硫酸鈉溶
液((coq)中,然後和180 mL亞硫酸鈉溶液(1000)混合。此溶液的使用期為兩周。
4.2.9 對硝基苯酚溶液((0.2%)0
4.2. 10 二氧化硅標准溶液:0.05 mg/mL,
稱取 經 10 00℃灼燒過的二氧化硅(高純試劑)0.50 00 g 於鉑母渦中,與無水碳酸鈉(基準試劑))2g
仔細混勻,再筱蓋無水碳酸鈉(基準試劑)0. 5 g,送人高溫爐中於8500C -900℃熔融20 min,取出,冷
卻,洗凈柑禍外壁,在聚乙烯燒杯中用熱水浸出,冷卻後轉人1 000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖
勻,立即移入清潔乾燥的塑料瓶中貯存。1 mL此溶液含0. 5 mg的二氧化硅。
用移 液 管 移取上述0.5 m g/mL的二氧化硅溶液25m L於預先盛有10m L鹽酸((1+4)的250m L
容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,即為二氧化硅標准溶液。1m L此溶液含0.0 5m g的二氧化硅。
4.2.11 空白溶液:於聚四氟乙烯燒杯中加人氯化鈉溶液((4. 2. 4) 1 mL、鹽酸((1+1)3 mL,氫氟酸
(1十1) 3 mL,氯化鋁溶液((4.2.5)12 mL,混勻,移人100 ml,容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
4.3 儀器及裝置
4.3. 1 聚四氟乙烯燒杯,容量為100 mLo
4.3.2 分光光度計。
4.4 分析步驟
4.4. 1 測定
稱 取 試 樣約。.2g,精確到0.00 01 g ,放入聚四氟乙烯燒杯中,加人氯化鈉溶液(4.2.4)1m L,鹽酸
(1+1)3 mL,氫氟酸(1+1)3 mL在80 0C -90℃水浴上加熱15 min-20 min,冷卻,加人氯化鋁溶液
(4.2.5)12 mL,混勻,移人100 mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻,靜置後(微粉試樣可進行干過濾)用移
液管移取上部澄清液10 mL於100 mL容量瓶中,加水至溶液體積為50 mL,加人對硝基苯酚溶液
(4.2.9)2滴~3滴作為指示劑,用氨水中和至溶液呈黃色,立即加人鹽酸((1-1-4)5 mL,加人鋁酸錢溶液
(4.2.6)5 mL,放置15 min。加入酒石酸溶液(4.2.7)10 mL, 1,2,4一酸溶液(4. 2. 8) 5 ml,,加水稀釋至
刻度,搖勻,放置30 min,用1 cm的比色皿於波長700 nm處,用水作參比液測定其吸光度。用同樣方
法作空白試驗。減去空白試驗的吸光度後,於工作曲線上查出二氧化硅的質量。
4.4.2 工作曲線的繪制
吸取 空 白溶液10m L分別放人8個100m L容量瓶中,再於容量瓶中用微量滴定管依次分別加人
二氧化硅標准溶液(4.2 .1 0)0 .0 0m L,0 .5 0m L,l .0 0 mL,2 .0 0m L,4. 0 0 ml-,6 .0 0m L,8. 0 0 mL,
10. 00 mL,以下按4.4.1方法操作,測定其吸光度,減去空白溶液吸光度後,與相應的二氧化硅質量
相對應,繪製成工作曲線。
4.5 結果計算
二 氧化 硅的質量含量二(Si02) ,數值以%表示,按下列公式計算:
w(Si02)= 義100 1 )
式中:
ml— 試樣質量的數值,單位為克(g);
m2— 分取試樣溶液中自工作曲線上查得的二氧化硅質量的數值,單位為克(9);
V,— 試驗溶液總體積的數值,單位為毫升(mL) ;
Vz— 分取試液的體積的數值,單位為毫升(mL) ,
計算結果精確到0.010
㈧ 碳化硅都有哪些理化性質
碳化硅的理化性質:
1、物質特性
碳化硅由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用於製作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為最常見的一種同質異晶物,在高於2000°C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000°C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅最為穩定,且碰撞時有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態尚未有商業上之應用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700°C),碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代硅。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。
純碳化硅為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化硅保護層所致。
2、物質結構
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由於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餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化硅的工業製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、酸鹼洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的產品。
㈨ 關於碳化硅的一些問題
碳化硅是一種人造材料,一般不與酸反應,因此它的硬度高而成為兩大普通磨料(剛玉、碳化硅)之一,大量用於研磨材料、耐火材料、電阻元件、功能陶瓷、高溫半導體等行業。根據碳化硅的色澤和用途,它主要分為黑色碳化硅(TH)、綠色碳化硅(TL)、礬土碳化硅(TF)。 ——綠碳化硅的性質具有較高的硬度和一定的韌性,多用於磨加工光學玻璃、硬質合金、鈦合金以及軸承鋼的研磨拋光、高速鋼刀具的刃磨等; ——黑碳化硅多用於切割和研磨抗張強度低的材料,如有色金屬材料、灰鑄鐵工件、玻璃、陶瓷、石材和耐火製品等。 綠碳化硅微粉和黑碳化硅微粉可用於光學玻璃、硬質合金、鈦合金以及軸承鋼的研磨拋光、高速鋼刀具的刃磨和有色金屬材料、灰鑄鐵工件、玻璃、陶瓷、石材和耐火製品等,它們的特點是磨削精度高、光潔度高。 碳化硅的5大主要用途 1有色金屬冶煉工業的應用 利用碳化硅具有耐高溫,強度大,導熱性能良好,抗沖擊,作高溫間接加熱材料,如堅罐蒸餾爐精餾爐塔盤,鋁電解槽,銅熔化爐內襯,鋅粉爐用弧型板,熱電偶保護管等 2鋼鐵行業方面的應用 利用碳化硅的耐腐蝕、抗熱沖擊耐磨損、導熱好的特點,用於大型高爐內襯提高了使用壽命 3冶金選礦行業的應用 碳化硅硬度僅次於金剛石,具有較強的耐磨性能,是耐磨管道葉輪泵室旋流器,礦斗內襯的理想材料,其耐磨性能是鑄鐵、橡膠使用壽命的5-20倍,也是航空飛行跑道的理想材料之一 4建材陶瓷、砂輪工業方面的應用 利用其導熱系數。熱輻射,高熱強度大的特性,製造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,提高窯爐的裝容量和產品質量,縮短生產周期,是陶瓷釉面烘烤燒結理想的間接材料 5節能方面的應用 利用良好的導熱和熱穩定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節約燃料35%,使生產率提高20-30%。特別是礦山選廠用排放輸送管道的內放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍 一. 碳化硅化學成份、粒度: 黑碳化硅化學成分(C) 粒度范圍 化學成分%(按重量百分比) SIC F.C Fe2O3 16#-90# ≥98.50 ≤0.02 ≤0.60 100#-180# ≥98.00 ≤0.30 ≤0.80 220#-240# ≥97.00 ≤0.30 ≤1.20 二. 碳化硅化學成份、粒度: 綠碳化硅化學成分(GC) 粒度范圍 化學成分%(按重量百分比) SIC F.C Fe2O3 20#-90# ≥99.00 ≤0.20 ≤0.20 100#-180# ≥98.50 ≤0.25 ≤0.50 220#-240# ≥97.50 ≤0.25 ≤0.70 W63-W20 ≥97.00 ≤0.30 ≤0.70 W14-W10 ≥95.50 ≤0.30 ≤0.70 W7-W5 ≥94.00 ≤0.50 ≤0.70 三. 磨料的粒度: 磨料料度基本粒度尺寸范圍對照表 粒度號 GR.NO 中國 日本 美國 國際標准 歐洲磨料協會 GB2477-83 R6001-87 ANSI(74) FEPA(84) FEPA(71) 4 5600-4750 1 5600-4750 5600-4750 1 5 4750-4000 1 4750-4000 4750-4000 1 6 4000-3350 1 4000-3360 4000-3350 1 7 3350-2800 1 3360-2830 3350-2800 1 8 2800-2360 2830-2380 2830-2380 2800-2360 2800-2360 10 2360-2000 2380-2000 2380-2000 2360-2000 12 2000-1700 2000-1680 2000-1680 2000-1700 2000-1700 14 1700-1400 1680-1410 1680-1410 1700-1400 1700-1400 16 1400-1180 1410-1190 1410-1190 1400-1180 1400-1180 20 1180-1000 1190-1000 1190-1000 1180-1000 1180-1000 22 1000-850 1000-840 1000-850 1000-850 24 850-710 840-710 841-707 850-710 850-710 30 710-600 710-590 707-595 710-600 710-600 36 600-500 590-500 595-500 600-500 600-500 40 500-425 500-420 500-425 500-425 46 425-355 420-350 420-354 425-355 425-355 54 355-300 350-297 354-297 355-300 355-300 60 300-250 297-250 297-250 300-250 300-250 70 250-212 250-210 250-210 250-212 250-212 80 212-180 210-177 210-177 212-180 212-180 90 180-150 177-149 177-149 180-150 180-150 100 150-125 149-125 149-125 150-125 150-125 120 125-106 125-105 125-105 125-106 125-106 150 106-75 105-74 105-74 106-75 106-75 180 90-63 88-63 88-63 90-63 90-63 220 75-53 74-53 74-53 75-53 75-53 240 75-53 74-53 粒度號 基本粒*尺寸對照表 中國 中國 日本 國際(79)/ 美國(74) GB2477-81 GB2477-83 R6001-1973 12 2000~1600 2000~1700 2000~1680 2000~1680 14 1600~1250 1700~1400 1680~1410 1680~1410 16 1250~1000 1400~1180 1410~1190 1410~1190 20 1000~800 1180~1000 1190~1000 1190~1000 22 - 1000~850 - - 24 800~630 850~710 840~710 841~707 30 630~500 710~600 710~590 707~595 36 500~400 600~500 590~500 595~500 40 - 500~425 - - 46 400~315 425~355 420~350 420~354 54 - 355~300 350~297 354~297 60 315~250 350~250 297~250 297~250 70 250~200 250~212 250~210 250~210 80 200~160 212~180 210~177 210~177 90 - 180~150 177~149 177~149 100 160~125 150~125 149~125 149~125 120 125~100 125~106 125~105 125~105 150 100~80 106~75 105~74 105~74 180 80~63 90~63 88~63 88~63 220 - 75~53 74~53 74~53 240 63~50 75~53 74~53 280 50~40 四. 陶瓷磨具、砂帶用碳化硅磨料的化學成分 牌號 粒度范圍 化學成分.% SiC (≥) FC(≤) FC 2O2(≤) C 12°~90° P12~p100 98.50 0.20 0.60 100°~150° P120~p150 98.00 0.30 0.80 180°~220° P180~p220 97.00 0.30 1.20 GC 12°~90° P12~p100 99.00 0.20 0.20 100°~150° P120~p150 98.50 0.25 0.50 180°~220° P180~p220 97.50 0.25 0.70 W63~w20 P240~p1000 97.00 0.30 0.70 W14~w10 P1200 95.50 0.40 0.70 W7~w5 94.00 0.50 0.70 五. 有機結合劑磨具、手工用張頁式塗附磨具用碳化硅磨料的化學成分 牌號 粒度范圍 化學成分.% SiC (≥) FC(≤) FC 2O2(≤) C-B C-P 12°~90° P12~p100 98.00 0.25 0.70 100°~150° P120~p150 97.50 0.35 0.90 180°~220° P180~p220 96.00 0.35 1.35 C-B C-P 12°~90° P12~p100 98.50 0.25 0.25 100°~150° P120~p150 98.00 0.30 0.55 180°~220° P180~p220 97.00 0.30 0.80 W63~w20 P240~p1000 96.50 0.35 0.80 W14~w10 P1200 94.50 0.45 0.80 W7~w5 93.00 0.60 0.80
採納哦
㈩ 碳化硅的化學分析加化學試劑有順序嗎
碳化硅化學分析方法 GB/T 3045-2003 這個是國標普通磨料碳化硅化學分析方法范圍本 標 准 規定了碳化硅磨料及結晶塊中二氧化硅、游離硅、游