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工业上首次被用作磨料中最坚硬的碳化硅-金钢砂

编辑:当涂县鑫磊耐磨材料厂  时间:2019-11-14

  在合成材料中,金钢砂也是我们研究感兴趣的材料。 它的成分是碳化硅SiC,它是一种具有高硬度和重要技术价值的人造材料。 目前,世界金钢砂年产量已超过1000万吨。

  众所周知,金钢砂是由一种结晶碳构成的物质,而碳化硅是由碳和硅构成的晶体。 在元素周期表中,碳和硅是同一族元素,因此两者的性质极为相似,并且是难熔且坚硬的晶体。

  金钢砂的晶体也与金钢石相同。 在光照下,它会产生各种折射并散发出耀眼的光彩。 金钢砂的硬度为9莫氏(钻石为10度),因此它也是世界上最硬的材料之一。

  首次发现在角砾岩云母橄榄岩中发现了金钢砂,两种矿物的形成条件相似。 但是它们在地球上的含量非常稀少。

  如今,人工生产的碳化硅是在电炉中进行的,使用的原料是细石英砂和优质焦炭。 在高温下,碳首先被氧化;随后碳被氧化。 积碳会从氧化硅中吸收氧气并还原硅。 在高温下,硅升华并与未反应的焦炭反应形成碳化硅或碳化硅。

6号彩票官方网站  盐和锯末也被添加到进料中,以在反应混合物中提供足够的孔隙度以带走逸出的气体。

  碳化硅在1600°C时形成,但在1900-2000°C时开始形成六边形,并逐渐长成大晶体。 此过程大约需要30-40个小时。

  然后缓慢冷却炉子,取出未反应的原料,反应的中间体和所需的产品。

  工业上使用的人造碳化硅(含SiC 97%)通常是彩色的,最常见的是黑色或绿色。 这些颜色与刚玉中的其他杂质有关。

  金钢砂在工业中首先用作磨料。 如前所述,它非常坚硬,因此可以用来研磨坚硬的材料,例如瓷器,大理石,花岗岩等。也可以用来处理坚硬的材料,例如青铜。 但是,由于刚玉的脆性,因此使用范围比刚玉(氧化铝)小。

  有时人们会使用刚玉的耐磨特性渗透到建筑材料中,并为成年人铺装路面。 例如,火车站或地下电车站每天都有成千上万的人进出的地方,因此路面可以很耐用。 尽管行人的脚底比种族更容易磨损,但在这样一个人满为患的地方修复路面更加麻烦。 因此,路面应被认为是坚固且耐磨的。

  金钢砂还广泛用于冶金和化工行业。 除了硬质质地,金刚砂还具有其他优异的性能:对氧气和大多数酸的稳定性。 因此,只有硝酸和氢氟酸的混合酸才能腐蚀它,仅当温度高于230°C时才使用磷酸。 这样的酸腐蚀材料本质上并不常见。

  纯碳化硅通常,它是不导电的,但是如果碳和硅的组成比合适,则可以成为半导体。 与诸如硅和锗的半导体不同,这种类型的半导体是一种特殊的半导体材料,即使在高达1000度的温度下也具有半导体特性。 半导体碳化硅通过与人刚玉不同的方法制备,在此不再详细描述。




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