Silicon carbide thiêu kết ở áp suất khí quyển là một loại carbide phi kim loại với liên kết cộng hóa trị giữa silicon và carbon, độ cứng chỉ đứng sau kim cương và boron carbide. Công thức hóa học là SiC. Tinh thể không màu, có màu xanh lam và đen khi bị oxy hóa hoặc chứa tạp chất. Sự biến dạng của silicon carbide với cấu trúc kim cương thường được gọi là emery. Độ cứng của emery gần bằng kim cương, độ ổn định nhiệt tốt, ổn định với dung dịch axit hydroxit và axit sulfuric đậm đặc, nhưng không ổn định với hỗn hợp axit hoặc axit photphoric của axit hydroxit đậm đặc và axit nitric. Nó được phân biệt với các chất kiềm nóng chảy trong môi trường chân không. Nó được chia thành silicon carbide tổng hợp và silicon carbide tự nhiên. Silicon carbide tự nhiên, được gọi là cacbonit, chủ yếu được tìm thấy trong kimberlit và amphibolit núi lửa, nhưng trữ lượng nhỏ và không có giá trị khai thác.
Silicon carbide thiêu kết áp suất khí quyển công nghiệp là hỗn hợp của α-SiC và β-SiC và có hai màu: đen và xanh lục. Silicon carbide nguyên chất không màu, chứa tạp chất có màu đen, xanh lục, xanh lam, vàng. Có ranh giới hạt hình lục giác và lập phương, tinh thể dạng tấm, dạng cột phức hợp. Có độ bóng thủy tinh, mật độ 3,17 ~ 3,47 g/cm³, độ cứng Morse 9,2, kính hiển vi cũng cho thấy điểm nóng chảy ở 30380 ~ 33320 MPa: ở áp suất khí quyển 2050 bắt đầu phân hóa, ở áp suất khí quyển phục hồi 2600 bắt đầu phân hóa. Hệ số đàn hồi là 466.480 MPa. Độ bền kéo là 171,5 MPa. Độ bền nén là 1029 MPa. Hệ số giãn nở tuyến tính là (25 ~ 1000) 5,010 ~ 6/. Độ dẫn nhiệt (20) là 59 w/(mk). Ổn định hóa học, đun sôi trong HCl, H2SO4, HF sẽ không bị ăn mòn.
Theo các mục đích sử dụng khác nhau, cacbua silic thiêu kết áp suất khí quyển được chia thành chất mài mòn, vật liệu chịu lửa, chất khử oxy, cacbua silic điện, v.v. Hàm lượng SiC của cacbua silic mài mòn không được nhỏ hơn 98%. Cacbua silic chịu lửa được chia thành: (1) cacbua silic đen vật liệu chịu lửa cao cấp, hàm lượng SiC của nó hoàn toàn giống với cacbua silic mài. (2) cacbua silic đen vật liệu chịu lửa thứ cấp, hàm lượng SiC trên 90%. (3) Hàm lượng cacbua silic đen và SiC trong vật liệu chịu lửa cấp thấp không được nhỏ hơn 83%. Hàm lượng cacbua silic và SiC được sử dụng trong chất khử oxy nói chung được yêu cầu trên 90%. Tuy nhiên, vật liệu cách nhiệt lò graphit hóa công nghiệp cacbon, xử lý hàm lượng cacbua silic trên 45% cũng có thể được sử dụng làm chất khử oxy trong luyện thép. Cacbua silic dùng làm chất khử oxy có hai dạng bột và dạng khối. Cacbua silic đen dạng bột khử oxy thường có kích thước hạt từ 4 ~ 0,5 mm và 0,5 ~ 0,1 mm.
Silicon carbide trong ngành điện có hai loại chính.
(1) Cacbua silic xanh dùng cho các phần tử gia nhiệt điện về cơ bản giống với cacbua silic xanh dùng để mài.
(2) Cacbua silic dùng cho bộ chống sét có yêu cầu chức năng điện đặc biệt, khác với cacbua silic đen dùng cho vật liệu chịu lửa mài.
Sử dụng cacbua silic thiêu kết ở áp suất khí quyển
Các sản phẩm cacbua silic thiêu kết dưới áp suất khí quyển có những đặc tính đặc biệt như chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn, chịu nhiệt, chống cháy, chống bức xạ, dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời, v.v., và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc gia. Tại Trung Quốc, cacbua silic xanh chủ yếu được sử dụng làm chất mài mòn. Cacbua silic đen được sử dụng để chế tạo đá mài, thường được dùng để cắt và mài các vật liệu có độ bền kéo thấp, chẳng hạn như thủy tinh, gốm sứ, đá, vật liệu chịu lửa, và cũng để mài các bộ phận gang và vật liệu kim loại màu. Đá mài làm từ cacbua silic xanh chủ yếu được sử dụng để mài cacbua xi măng, hợp kim titan, thủy tinh quang học, và cũng để mài lớp lót xi lanh và dụng cụ thép tốc độ cao. Chất mài mòn cacbua silic lập phương chỉ được sử dụng để mài siêu chính xác các ổ bi thu nhỏ. Khả năng chống mài mòn của cánh quạt tuabin có thể được cải thiện đáng kể bằng cách phủ bột SIC lên chúng bằng phương pháp mạ điện. Sử dụng áp suất cơ học để đẩy bột nghiền SiC200 lập phương và bột siêu mịn W28 vào thành xi lanh của động cơ đốt trong, tuổi thọ xi lanh có thể tăng hơn gấp đôi.
Thời gian đăng bài: 16/06/2023