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绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料,添加作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。用绿碳化硅高温,强度,良好的导热性和耐冲击性,高温间接加热材料;应用在钢铁工业。用绿碳化硅的耐腐蚀,热冲击耐磨性和良好的导热性能,提高使用寿命的大型高炉;应用在冶金矿石加工。绿碳化硅具有较强的耐磨性,硬度次于金刚石,是理想的材料。
碳化硅在铸造生产上的使用已经比较多了,根据大家使用的情况来看,效果是比较好的,特别是熔炼中,增加石墨核心,提高球铁的石墨球数,改善灰铁的石墨形态都非常有益。碳化硅的使用在国外比较广泛,不管是电炉还是冲天炉,都加入此种物质。
由于碳化硅的熔点很高,在2700度左右,那么在我们普通铸造生产的炉子里面,不可能有这么高的温度,所以说,在我们铸造熔炼温度下,碳化硅的溶解时熔融状态逐渐分解的,扩散的,比较慢,所以在炉内加入碳化硅的时间应该比其他合金早一些,一般在炉料熔炼到炉内三分之一到一半时加入,让其有充分的温度,时间条件去分解。
在炼钢过程中,炉衬耐火砖受到侵蚀后,砖的脱碳层和反应层发生结构变化引起松弛。受熔融钢水、炉渣、炉气以及兑入铁水和加入散料、废钢时的机械冲刷,使得碳化硅脱落并卷入钢溶液中,形成非金属夹杂。钢材中的非金属夹杂物与钢材本身的性能有很大差别。
从力学角度分析,非金属夹杂物的存在部位是钢材的应力集中点,对钢材的强度、刚度以及持久等力学性能都有很大影响。因此,非金属夹杂是影响钢材质量的严重缺陷之一。构成碳化硅的一些元素,直接溶解到钢水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金属元素增加。在一定条件下,钢水中非金属元素之间相互反应生成非金属夹杂物。
碳化硅的制造过程通常包括以下步骤:
获得碳化硅原料:通常使用高纯度的二氧化硅和碳化物粉末(如石墨粉末)作为原料。
制备碳化硅涂料:将碳化硅粉末加入溶剂中,通过搅拌和筛选等工艺制成碳化硅涂料。
涂布:将碳化硅涂料涂布在模具或硅片上,并干燥。
烧结:将涂覆好的模具或硅片放入烧结炉中,通过高温烧结,使碳化硅颗粒结合成坚硬的晶体。烧结温度一般在2000℃以上,烧结时间根据坯体大小和厚度而定。
加工:烧结后的碳化硅坯体需要进行加工,常用的加工方法有磨削、切割、钻孔等。由于碳化硅硬度高,加工难度较大,需要使用高精度的加工设备。
需要注意的是,由于碳化硅的性质特殊,加工难度较大,操作时需要采取相应的措施,如选择合适的加工工具、环境条件等,以避免碳化硅器件出现裂纹、变形等问题。
以上是碳化硅制造过程的基本步骤,具体操作还需根据产品类型和性能要求进行调整和优化。