大気圧焼結炭化ケイ素は、ケイ素と炭素が共有結合した非金属炭化物で、硬度はダイヤモンドと炭化ホウ素に次ぐ。化学式はSiC。無色の結晶で、酸化または不純物を含むと青や黒に変色する。ダイヤモンド構造の炭化ケイ素の変形は一般にエメリーと呼ばれる。エメリーの硬度はダイヤモンドに近く、熱安定性が良好で、水酸化水素水溶液や濃硫酸に対して安定だが、濃水素酸や硝酸の混合酸やリン酸に対しては不安定である。中空雰囲気中で溶融するアルカリは、合成炭化ケイ素と天然炭化ケイ素に分けられる。カーボナイトとして知られる天然炭化ケイ素は、主にキンバーライトや火山角閃岩中に見られるが、その量は少なく、採掘価値はない。
工業用大気圧焼結炭化ケイ素はα-SiCとβ-SiCの混合物で、黒と緑の2色があります。純粋な炭化ケイ素は無色で、不純物を含むと黒、緑、青、黄色になります。六方晶と立方晶の粒界があり、結晶は板状、複合柱状です。ガラス光沢があり、密度は3.17～3.47G/CM3、モース硬度は9.2、顕微鏡でも30380～33320MPaです。融点：大気圧2050℃で分化開始、回復大気圧2600℃で分化開始。弾性係数は466,480MPaです。引張強度は171.5MPaです。圧縮強度は1029MPaです。線膨張係数は(25～1000)5.010～6/です。熱伝導率(20)は59W/(mK)です。化学的安定性があり、塩酸、硫酸、フッ化水素酸で沸騰させても腐食しません。
用途に応じて、常圧焼結炭化ケイ素は、研磨材、耐火物、脱酸剤、電気用炭化ケイ素などに分類されます。研磨材炭化ケイ素のSiC含有量は98%以上でなければなりません。耐火用炭化ケイ素は、(1) 高度耐火物黒色炭化ケイ素、そのSiC含有量は研磨用炭化ケイ素と全く同じです。(2) 二次耐火物黒色炭化ケイ素、SiC含有量は90%以上です。(3) 低級耐火物中の黒色炭化ケイ素とSiCの含有量は83%以上です。脱酸剤に使用される炭化ケイ素とSiCの含有量は、一般的に90%以上であることが求められます。ただし、炭素工業用黒鉛化炉断熱材、炭化ケイ素含有量が45%以上の処理も製鋼脱酸剤として使用できます。脱酸剤として使用される炭化ケイ素には、粉末状と成形ブロック状の2種類がある。粉末状の脱酸剤である黒色炭化ケイ素の粒径は、一般的に4～0.5mmと0.5～0.1mmである。
電力用シリコンカーバイドには主に2つのカテゴリーがある。
（１）電気加熱素子に用いられる緑色の炭化ケイ素は、研削に用いられる緑色の炭化ケイ素と本質的に同じである。
（２）避雷器用炭化ケイ素は、耐火物研磨用黒色炭化ケイ素とは異なる特別な電気的機能要件を有する。
大気圧焼結炭化ケイ素の使用
大気圧焼結炭化ケイ素製品は、耐高温性、耐摩耗性、耐熱性、耐火性、耐放射線性、優れた電気伝導性および熱伝導性などの特殊機能を有し、国民経済のさまざまな部門で広く使用されています。中国では、緑色炭化ケイ素は主に研磨材として使用されています。黒色炭化ケイ素は研削石の製造に使用され、ガラス、セラミック、石、耐火物などの引張強度の低い材料の切断や研削、鋳鉄部品や非鉄金属材料の研削によく使用されます。緑色炭化ケイ素製の研削材は、主に超硬合金、チタン合金、光学ガラスの研削、シリンダーライナーや高速度鋼工具の研削に使用されます。立方体炭化ケイ素研磨材は、小型ベアリングの超精密研削にのみ使用されます。タービンインペラの耐摩耗性は、電気めっきによってSIC粉末を塗布することで大幅に向上させることができます。立方体状のSiC200ミルとW28マイクロパウダーを機械的な圧力で内燃機関のシリンダー壁に押し付けることで、シリンダーの寿命を2倍以上に延ばすことができる。
投稿日時：2023年6月16日