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磨料行业把碳化硅按色泽分为黑碳化硅和绿碳化硅两大类

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磨料行业把碳化硅按色泽分为黑碳化硅和绿碳化硅两大类

发布日期:2017-12-11 15:41 来源:http://www.sycxsic.com 点击:

碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物,硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体,表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。金刚砂的硬度接近金刚石,热稳定性好,2127℃时由β-碳化硅转变成α-碳化硅,α-碳化硅在2400℃仍然稳定。对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定,对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸则不稳定。在空气氛中被熔融的碱分解。它分为人工合成碳化硅和天然碳化硅。天然碳化硅称为碳硅石,主要赋存于金伯利岩及火山角闪岩中,但其量甚少,无开采价值。

重结晶原料工业用碳化硅为人造碳化硅,SiC含量为95%~99.5%,常含少量的游离碳,以及Fe2O3、Si和SiO2等杂质。碳化硅按结晶类型可分为六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC),六方晶系又因其结晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)和菱形晶胞的晶型(15R、21R、27R……等),碳化硅的同质多晶结构有100多种。工业碳化硅为α-SiC和β-SiC的混合物,颜色有黑色和绿色两种。纯净的碳化硅为无色透明,含杂质时呈黑色、绿色、蓝色及黄色。六方和立方晶系,晶体为板状,复三方柱状。具有玻璃光泽,密度为3.17~3.47g/cm3,莫氏硬度9.2,显微硬度30380~33320MPa;熔点:在大气中2050℃开始分解,在还原气氛下2600℃开始分解;弹性模量为466、480MPa;抗拉强度为171.5MPa;耐压强度为1029MPa;线膨胀系数为(25~1000℃)5.0×10-6/℃;热导率(20℃)为59W/(m·K)。化学性质稳定,在HCl、H2SO4和HF中煮沸也不受浸蚀,但在浓H3PO4中于230℃开始分解。

发现历史

碳化硅是由美国工程师艾奇逊(E.G.Acheson)在1891年电熔金刚石时偶然发现的一种碳化物。当时误认为是和刚玉的化合物,取名金刚砂。1893年,艾奇逊研究出制造碳化硅的工业方法,以炭质材料为炉芯的电阻炉,通电加热SiO2和炭的混合物,反应生成碳化硅的zhuanli方法(美国zhuanli492767号)。

分类和分级

按色泽、用途和结构的不同,碳化硅可分为不同的类别。

纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅则有无色、淡黄色、浅绿色、深绿色或浅蓝色、深蓝色乃至黑色。磨料行业把碳化硅按色泽分为黑碳化硅和绿碳化硅两大类,其中无色的直到深绿色的都归入绿碳化硅;浅蓝色的至黑色的则归入黑碳化硅。碳化硅多色的原因与各种杂质的存在有关。工业碳化硅通常含有2%左右的各种杂质,主要有二氧化硅、硅、铁、铝、钙、镁、碳等。当结晶中熔有较多的碳时,结晶是黑色。绿碳化硅较脆,黑碳化硅较韧,前者研磨能力略高于后者。按粒度大小,产品分为不同的等级。中国磨料行业规定,黑碳化硅有17个等级;绿碳化硅有21个粒度等级。80号及其以上的磨料称磨粒,100~280号磨料称磨粉。

重结晶原料

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