Спечений за атмосферного тиску карбід кремнію — це неметалевий карбід з ковалентним зв'язком між кремнієм та вуглецем, за твердістю поступається лише алмазу та карбіду бору. Хімічна формула — SiC. Це безбарвні кристали, синьо-чорного кольору при окисленні або вмісті домішок. Деформований карбід кремнію з алмазною структурою зазвичай називають наждаком. Твердість наждаку близька до алмазу, має хорошу термостійкість, стійкий до водного розчину гідроксикислоти та концентрованої сірчаної кислоти, а також нестійкий до змішаної кислоти або фосфорної кислоти концентрованої водневої та азотної кислот. Розрізняють луги, що плавляться в порожнистій атмосфері. Він поділяється на синтетичний карбід кремнію та природний карбід кремнію. Природний карбід кремнію, відомий як карбоніт, в основному міститься в кімберліті та вулканічному амфіболіті, але його кількість невелика і не має розкопок.
Промисловий спечений карбід кремнію за атмосферного тиску являє собою суміш -SiC та -SiC та випускається двох кольорів: чорного та зеленого. Чистий карбід кремнію безбарвний, містить домішки чорного, зеленого, синього та жовтого кольорів. Межі зерен гексагональні та кубічні, кристал пластинчастий, складний стовп. Скляний блиск, густина 3,17 ~ 3,47 Г/см³, твердість за Морзе 9,2, температура плавлення під мікроскопом також 30380 ~ 33320 МПа: температура плавлення за атмосферного тиску 2050°C починає диференціюватися, за температури відновлення 2600°C починає диференціюватися. Коефіцієнт пружності становить 466 480 МПа. Міцність на розтяг становить 171,5 МПа. Міцність на стиск становить 1029 МПа. Коефіцієнт лінійного розширення становить (25 ~ 1000)5,010~6/°C. Теплопровідність (20) становить 59 Вт/(мк). Хімічна стабільність, кипіння в HCl, H2SO4, HF не призводить до ерозії.
Залежно від різних застосувань, спечений за атмосферного тиску карбід кремнію поділяється на абразивний, вогнетривкий, розкислювач, електротехнічний карбід кремнію тощо. Вміст SiC в абразивному карбіді кремнію повинен бути не менше 98%. Вогнетривкий карбід кремнію поділяється на: (1) чорний карбід кремнію з високим вмістом вогнетривкої речовини, вміст SiC якого такий самий, як і в шліфувальному карбіді кремнію. (2) чорний карбід кремнію з високим вмістом вогнетривкої речовини, вміст SiC якого перевищує 90%. (3) Вміст чорного карбіду кремнію та SiC у низькосортних вогнетривах не менше 83%. Вміст карбіду кремнію та SiC, що використовуються в розкислювачі, зазвичай повинен перевищувати 90%. Однак, в ізоляції промислової графітизаційної печі з вмістом карбіду кремнію понад 45% після обробки, також може використовуватися як розкислювач для виробництва сталі. Карбід кремнію як розкислювач має два види порошкоподібної форми та формувального блоку. Порошковий розкислювач чорного карбіду кремнію зазвичай має розмір частинок 4 ~ 0,5 мм та 0,5 ~ 0,1 мм.
Карбід кремнію для електропостачання має дві основні категорії
(1) Зелений карбід кремнію, який використовується для електричних нагрівальних елементів, по суті такий самий, як зелений карбід кремнію, який використовується для шліфування.
(2) Карбід кремнію для розрядників має спеціальні вимоги до електричних функцій, які відрізняються від чорного карбіду кремнію для шліфування вогнетривких матеріалів.
Використання спеченого карбіду кремнію за атмосферного тиску
Вироби з карбіду кремнію, спечені при атмосферному тиску, мають спеціальні функції, такі як висока термостійкість, зносостійкість, термостійкість, вогнестійкість, радіаційна стійкість, відмінна електро- та теплопровідність тощо, і широко використовуються в різних галузях національної економіки. У Китаї зелений карбід кремнію в основному використовується як абразив. Чорний карбід кремнію використовується для виготовлення шліфувальних каменів, які часто використовуються для різання та шліфування матеріалів з низькою міцністю на розрив, таких як скло, кераміка, камінь, вогнетриви, а також для шліфування чавунних деталей та кольорових металів. Шліфування, виготовлене з зеленого карбіду кремнію, здебільшого використовується для шліфування твердосплавного сплаву, титанових сплавів, оптичного скла, а також для шліфування гільз циліндрів та інструментів зі швидкорізальної сталі. Кубічні карбід кремнієві абразиви використовуються лише для надточного шліфування мініатюрних підшипників. Зносостійкість робочих коліс турбін можна значно покращити, наносячи на них порошок SIC методом гальванічного покриття. Використовуючи механічний тиск для нанесення кубічного млина SiC200 та мікропорошку W28 на стінку циліндра двигуна внутрішнього згоряння, термін служби циліндра можна збільшити більш ніж удвічі.
Час публікації: 16 червня 2023 р.