陶瓷用碳化矽(碳化矽)粉末

陶瓷用碳化矽(碳化矽)粉末

碳化矽(Carborundum)粉體是碳化矽複合陶瓷的主要原料。卓越的熱和化學性能有助於陶瓷提高強度、防腐性和耐熱性。

碳化矽 (SIC) 陶瓷具有以下優良特性:

  • 抗氧化性強,
  • 良好的耐磨性,
  • 高硬度,
  • 良好的熱穩定性
  • 高溫強度
  • 熱膨脹係數小
  • 高導熱性
  • 抗熱震性
  • 耐化學腐蝕

 

因此,在石油、化工、機械、航空航天、核能等領域發揮了巨大的作用。例如,碳化矽陶瓷用作各種軸承、滾珠、噴嘴、密封件、切割工具、燃氣輪機葉片、渦輪增壓器轉子、反射屏和火箭燃燒室襯裡。碳化矽陶瓷的優異性能與其獨特的結構密切相關。

碳化矽粉體是一種具有強共價鍵的化合物,碳化矽中Si-C鍵的離子性僅為12%左右。因此,碳化矽粉末強度高、彈性模量大、耐磨性好。純碳化矽不會被 HCl、HNO3、H2SO4 和 HF 等酸性溶液和 NaOH 等鹼溶液侵蝕。在空氣中加熱會發生氧化,但氧化時表面形成的SiO2會抑制氧氣的進一步擴散,因此氧化率不高。在電性能方面,碳化矽具有半導體特性,少量雜質的引入會表現出良好的導電性。此外,SiC具有優異的導熱性。

碳化矽得到α和β兩種晶型。SiC的β晶結構為立方晶系。Si和C分別構成面心立方晶格。對於α-SiC,有4h、15R、6H等100多種多型。6H 多型是工業應用中最常見的一種。各類SiC之間存在一定的熱穩定性關係。當溫度低於1600℃時,SiC β- 以SiC的形式存在。當溫度高於1600℃時,β-SiC緩慢轉變為α-SiC的多種多型體。4h SiC在2000℃左右易形成;15R和6h多晶型都需要2100℃以上的高溫才容易形成;對於 6h 的 SiC,即使溫度超過 2200 ℃也非常穩定。 

用於 SiC 陶瓷的碳化矽粉末有多種選擇。黑色(或綠色)碳化矽分數 0-1mm、1-2mm、2-3mm、F14、F16、F24 始終適用於作為骨料的燒結 SiC 陶瓷。黑色(或綠色)碳化矽粉末 40 微米和3.5微米適用於填充 SiC 陶瓷。

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