Il carburo di silicio sinterizzato a pressione atmosferica è un carburo non metallico con legami covalenti tra silicio e carbonio, e la sua durezza è seconda solo a quella del diamante e del carburo di boro. La sua formula chimica è SiC. Si presenta in cristalli incolori, di colore blu e nero se ossidato o contenente impurità. La deformazione del carburo di silicio con struttura diamantina è generalmente chiamata smeriglio. La durezza dello smeriglio è simile a quella del diamante, ha una buona stabilità termica, è stabile in soluzioni acquose di acido idrossiacido e acido solforico concentrato, ma instabile in miscele di acidi o acido fosforico, acido acido concentrato e acido nitrico. Gli alcali che fondono in atmosfera inerte si distinguono in carburo di silicio sintetico e carburo di silicio naturale. Il carburo di silicio naturale, noto come carbonite, si trova principalmente nelle kimberliti e nelle anfiboliti vulcaniche, ma la sua quantità è limitata e non ha valore di estrazione.
Il carburo di silicio industriale sinterizzato a pressione atmosferica è una miscela di α-SiC e β-SiC e si presenta in due colori: nero e verde. Il carburo di silicio puro è incolore, le impurità contenenti sono nere, verdi, blu, gialle. Bordi dei grani esagonali e cubici, il cristallo è lamellare, colonnare composta. Lucentezza del vetro, densità 3,17 ~ 3,47 g/cm³, durezza Morse 9,2, il microscopio anche a 30380 ~ 33320 MPa punto di fusione: atmosfera 2050 inizia a differenziarsi, atmosfera di recupero 2600 inizia a differenziarsi. Il coefficiente elastico è 466,480 MPa. La resistenza alla trazione è 171,5 MPa. La resistenza alla compressione è 1029 MPa. Il coefficiente di espansione lineare è (25 ~ 1000)5,010 ~ 6/. La conduttività termica (20) è 59 W/(mk). Stabilità chimica, non si corrode se bollito in HCl, H2SO4, HF.
In base ai diversi utilizzi, il carburo di silicio sinterizzato a pressione atmosferica si suddivide in abrasivo, refrattario, disossidante, carburo di silicio elettrico e così via. Il contenuto di SiC del carburo di silicio abrasivo non deve essere inferiore al 98%. Il carburo di silicio refrattario si suddivide in: (1) carburo di silicio nero refrattario avanzato, il cui contenuto di SiC è esattamente lo stesso del carburo di silicio per rettifica. (2) Carburo di silicio nero refrattario secondario, con un contenuto di SiC superiore al 90%. (3) Il contenuto di carburo di silicio nero e SiC nei refrattari di bassa qualità non è inferiore all'83%. Il contenuto di carburo di silicio e SiC utilizzato come disossidante è generalmente richiesto superiore al 90%. Tuttavia, nell'isolamento dei forni di grafitizzazione industriale al carbonio, un contenuto di carburo di silicio superiore al 45% può essere utilizzato anche come disossidante per la produzione di acciaio. Il carburo di silicio per agenti disossidanti si presenta in due forme: polvere e blocchi stampati. Il disossidante in polvere di carburo di silicio nero ha generalmente una granulometria compresa tra 4 e 0,5 mm e tra 0,5 e 0,1 mm.
Il carburo di silicio per applicazioni elettriche si divide in due categorie principali
(1) Il carburo di silicio verde utilizzato per gli elementi riscaldanti elettrici è essenzialmente lo stesso del carburo di silicio verde utilizzato per la rettifica.
(2) Il carburo di silicio per arrestatore ha requisiti di funzione elettrica speciali, che sono diversi dal carburo di silicio nero per dati refrattari di rettifica.
Utilizzo del carburo di silicio sinterizzato a pressione atmosferica
I prodotti in carburo di silicio sinterizzato a pressione atmosferica presentano caratteristiche speciali quali resistenza alle alte temperature, all'usura, al calore, al fuoco, alle radiazioni, eccellente conduttività elettrica e termica, e sono ampiamente utilizzati in diversi settori dell'economia nazionale. In Cina, il carburo di silicio verde è utilizzato principalmente come abrasivo. Il carburo di silicio nero viene impiegato per la produzione di mole abrasive, spesso utilizzate per tagliare e levigare materiali a bassa resistenza alla trazione, come vetro, ceramica, pietra, materiali refrattari, nonché per la levigatura di componenti in ghisa e metalli non ferrosi. Le mole abrasive in carburo di silicio verde sono utilizzate principalmente per la levigatura di carburo cementato, leghe di titanio, vetro ottico e per la levigatura di camicie di cilindri e utensili in acciaio rapido. Gli abrasivi in carburo di silicio cubico sono utilizzati esclusivamente per la levigatura di ultra-precisione di cuscinetti miniaturizzati. La resistenza all'usura delle giranti delle turbine può essere notevolmente migliorata applicando polvere di SiC tramite galvanostegia. Utilizzando la pressione meccanica per spingere la polvere cubica di SiC200 e la micropolveri di W28 contro la parete del cilindro del motore a combustione interna, la durata del cilindro può essere più che raddoppiata.
Data di pubblicazione: 16 giugno 2023