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金钢砂是工业上首先被用作研磨材料中最坚硬的碳化硅

编辑:当涂县鑫磊耐磨材料厂  时间:2020-08-25

6号彩票官方网站  在合成材料中,金钢砂也是引起我们研究兴趣的材料。 它的成分是碳化硅SiC,是一种具有高硬度和重要技术价值的人造材料。 目前,世界金刚砂的年产量已超过1000万吨。

  众所周知,钻石是由一种结晶碳构成的,而金钢砂是一种由碳和硅构成的晶体。 在元素周期表中,碳和硅是同一族的元素,因此两者的性质非常相似,并且均为难熔和固态晶体。

  金钢砂的晶体与钻石相同。 在光线下,它会产生各种折射并散发出耀眼的光彩。 金钢砂的莫氏硬度为9度(钻石为10度),因此它也是世界上最硬的材料之一。

  人们首先在首次发现钻石的地方从角砾岩云母橄榄石中取出了副碳刚玉。 可以看出,这两种矿物的形成条件是相似的。 但是他们在地球上非常稀缺。

6号彩票官方网站  目前,人造金刚砂是在电炉中制造的,使用的原料是细磨的石英砂和优质焦炭。 在高温下,碳首先会变成氧化物裂纹; 堆积的碳会捕获氧化硅中的氧以还原硅。 在高温下,硅升华并与未反应的焦炭反应生成碳化硅,即金刚砂。

6号彩票官方网站  盐和锯末也被添加到原料中,目的是使反应混合物具有足够的孔以带走释放的气体。

  碳化硅是在1600°C形成的,但在1900-2000°C时,它开始形成六边形排列并逐渐长成大晶体。 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,反应的中间产物和所需的金刚砂。

  工业人造金刚砂(包含97%的SiC)通常是彩色的,最常见的是黑色或绿色。 这些颜色与金刚砂中的其他杂质有关。

  金钢砂首先在工业中用作磨料。 如前所述,它非常坚硬,因此金刚砂可用于研磨坚硬的材料,例如瓷器,大理石,花岗岩,也可用于加工坚硬的材料,例如青铜。 但是,由于其脆性,金刚砂的使用范围比刚玉(氧化铝)小。

  有时人们利用金刚砂的耐磨性并将其渗透到建筑材料中以铺筑路面,例如火车站或地下有轨电车站,每天都有成千上万的人来来往往,因此路面可以 坚固耐用。 尽管行人的脚底比种族更容易磨损,但在人山人海的地方维修人行道比较麻烦。 因此,首先要考虑路面的坚固性和耐磨性。

  金刚砂还广泛用于冶金和化学工业。 这是因为金刚砂除了质地坚硬外,还具有其他一些优异的性能:对氧气和大多数酸的稳定性。 因此,只有硝酸和氮的混合酸,氢氟酸才能腐蚀它,而磷酸仅在温度高于230°C时才起作用。 这样的耐酸材料本质上并不常见。

  纯碳化硅它通常是不导电的,但是如果碳与硅的比例合适,它就可以成为半导体。 这种类型的半导体不同于其他半导体材料,例如硅和锗。 它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性能。 半导体的碳化硅是通过与人造金刚砂不同的方法制备的,在此不再赘述。




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