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碳化硅的化学性质(碳化硅材料的基本原理)

大家好,碳化硅的化学性质相信很多的网友都不是很明白,包括碳化硅材料的基本原理也是一样,不过没有关系,接下来就来为大家分享关于碳化硅的化学性质和碳化硅材料的基本原理的一些知识点,大家可以关注收藏,免得下次来找不到哦,下面我们开始吧!

本文目录

  1. 碳化硅材料有哪些优点和缺点
  2. 碳化硅材料的基本原理
  3. 碳化硅是否是有机物
  4. 碳化硅的用途及性质

碳化硅材料有哪些优点和缺点

优点:利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。

缺点:相比于其他材料,价格较贵。

碳化硅材料的基本原理

碳化硅材料属于生物惰性陶瓷,这类陶瓷在生物体内化学性质稳定,无组成元素溶出,对机体组织无刺激性。

碳化硅材料的生物性能符合生物安全性(biologicalsafety)、生物相容性(biocompatibility)、生物功能性(biofuncationabilitv)。碳化硅材料属于惰性陶瓷材料,不具有骨诱导性,将碳化硅材料制成多孔形式,可在其上加载具有骨诱导功能的材料如骨形态发生蛋白2促进骨结合。

碳化硅是否是有机物

碳化硅化学式为SiC,是原子晶体,属于无机化合物,不是有机物。是用石英砂、石油焦、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种。黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。

碳化硅的用途及性质

【性质】分子式为sic,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。

工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。

纯碳化硅是无色透明的晶体。

工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。

碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-sic和立方体的β-sic(称立方碳化硅)。

α-sic由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。

β-sic于2100℃以上时转变为α-sic。

碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-sic。

①黑碳化硅含sic约98.5%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。

②绿碳化硅含sic99%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。

此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从ra32~0.16微米一次加工到ra0.04~0.02微米。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。

低品级碳化硅(含sic约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。

此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。

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