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商品描述：

商品屬性

碳化硅

中文名稱：碳化硅；金剛砂；耐火砂

英文名稱： Silicon carbide

分子式： SiC

分子量： 40.1

CAS編號： 409-21-2

質(zhì)檢信息

質(zhì)檢項目指標(biāo)值

游離碳，％ ≤0.25

三氧化二鐵(Fe2O3)，％ ≤0.50

含量，％ ≥98.5%-99.5%

基本信息

性狀：

金剛砂又名碳化硅綠色晶性粉末。是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。極硬。有極好的導(dǎo)熱性。2700℃時升華并分解。溶于熔融的堿類和鐵水,不溶于水、乙醇和酸。相對密度3.230。折光率2.654(2.697)。有刺激性。碳化硅是由硅與碳元素以共價鍵結(jié)合的非金屬碳化物，硬度僅次于金剛石和碳化硼?；瘜W(xué)式為SiC。無色晶體，表面氧化或含雜質(zhì)時呈藍(lán)黑色。具有金剛石結(jié)構(gòu)的碳化硅變體俗稱金剛砂。金剛砂的硬度接近金剛石，熱穩(wěn)定性好，2127℃時由β-碳化硅轉(zhuǎn)變成α-碳化硅，α-碳化硅在2400℃仍然穩(wěn)定。對氫氟酸水溶液和濃硫酸穩(wěn)定，對濃氫氟酸與硝酸的混合酸或磷酸則不穩(wěn)定。在空氣氛中被熔融的堿分解。它分為人工合成碳化硅和天然碳化硅。天然碳化硅稱為碳硅石，主要賦存于金伯利巖及火山角閃巖中，但其量甚少，無開采價值。工業(yè)用碳化硅為人造碳化硅，SiC含量為95%～99.5%，常含少量的游離碳，以及Fe2O3、Si和SiO2等雜質(zhì)。碳化硅按結(jié)晶類型可分為六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC)，六方晶系又因其結(jié)晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)和菱形晶胞的晶型(15R、21R、27R……等)，碳化硅的同質(zhì)多晶結(jié)構(gòu)有100多種。工業(yè)碳化硅為α-SiC和β-SiC的混合物，顏色有黑色和綠色兩種。純凈的碳化硅為無色透明，含雜質(zhì)時呈黑色、綠色、藍(lán)色及黃色。六方和立方晶系，晶體為板狀，復(fù)三方柱狀。具有玻璃光澤，密度為3.17～3.47g/cm3，莫氏硬度9.2，顯微硬度30380～33320MPa；熔點(diǎn)：在大氣中2050℃開始分解，在還原氣氛下2600℃開始分解；彈性模量為466、480MPa；抗拉強(qiáng)度為171.5MPa；耐壓強(qiáng)度為1029MPa；線膨脹系數(shù)為(25～1000℃)5.0×10-6/℃；熱導(dǎo)率(20℃)為59W/(m·K)?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在HCl、H2SO4和HF中煮沸也不受浸蝕，但在濃H3PO4中于230℃開始分解。

產(chǎn)品用途

碳化硅用作磨料。耐高溫材料。制造高純度單晶、半導(dǎo)體。制造碳化硅纖維?？捎米鰺掍摰拿撗鮿┖丸T鐵組織的改良劑，可用做制造四氯化硅的原料，是硅樹脂工業(yè)的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強(qiáng)復(fù)合脫氧劑，取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進(jìn)行脫氧，和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定，脫氧效果好，使脫氧時間縮短，節(jié)約能源，提高煉鋼效率，提高鋼的質(zhì)量，降低原輔材料消耗，減少環(huán)境污染，改善勞動條件，提高電爐的綜合經(jīng)濟(jì)效益都具有重要價值。硬度很大，大約是莫氏9度。磨碎以后，可作研磨粉，可制擦光紙，又可制磨輪和砥石的摩擦表面。磨料。耐高溫材料。制造高純度單晶、半導(dǎo)體。用于肥皂增效劑和防止條皂油脂析出和起霜。對潤滑油和脂肪有強(qiáng)烈的乳化作用，可用于調(diào)節(jié)緩沖皂液的ｐH值。工業(yè)用水的軟水劑。制革預(yù)鞣劑。染色助劑。油漆、高嶺土、氧化鎂、碳酸鈣等工業(yè)中配制懸浮液時作分散劑。鉆井泥漿分散劑。造紙工業(yè)用作防油污劑。用作樹脂、金屬等復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)纖維，亦可作電波吸收材料及耐熱材料。它具有相當(dāng)好的抗高溫性能和很高強(qiáng)度。主要用于需要高溫高強(qiáng)應(yīng)用材質(zhì)的增韌場合。在國防和航空領(lǐng)域中用于發(fā)動機(jī)燃燒器、高性能雷達(dá)材料和紅外線整流罩、直升機(jī)和噴氣機(jī)零件、高溫電力輔助構(gòu)件等；在電子工業(yè)中用于高性能多層集成塊封裝、多層電容器；在汽車工業(yè)用于催化劑轉(zhuǎn)化器、駕駛系統(tǒng)零部件、閥門及閥門座；在化工工業(yè)可與熱塑性、熱固化性樹脂構(gòu)成復(fù)合材料，顯著提高塑料的強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性和耐磨耗性能等。在PEEK中添加15％的碳化硅晶須，熱傳導(dǎo)性大約提高2倍，用20％的碳化硅強(qiáng)化的聚酰亞胺的拉伸強(qiáng)度在常溫下提高約2倍，在250℃的高溫下與常溫下未增強(qiáng)的效果相同。在環(huán)氧樹脂中添加15％的碳化硅時，磨耗量降低17％。此外，在陶瓷、環(huán)保、能源等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。用作樹脂、金屬、陶瓷等復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)纖維及電波吸收材料。也用作宇宙、航天能源方面的材料。高密度燒結(jié)體用原料，耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐腐蝕、耐磨材料用原料。毒性與防護(hù)　允許濃度10mg/m3。

生產(chǎn)方法

1.二氧化硅碳化還原法把平均粒徑0.01μm的二氧化硅粉末1份(重量份，以下同)與平均粒徑0.05μm的炭粉末2份及平均粒徑0.1μm以下的微細(xì)結(jié)晶性口型碳化硅粉末0.04份混合，然后放入石墨容器中，在氬氣流下(流量：2L/min)，在1600℃反應(yīng)5h，再將反應(yīng)生成物在空氣中，在700℃加熱2h，以除去殘留的炭，制得口型碳化硅粉末產(chǎn)品。其SiO2+3C→SiC+2CO

2.碳還原法硅原料(二氧化硅或單質(zhì)硅)與碳原料(炭黑)混合，在1300～1800℃非氧化氣氛中加熱進(jìn)行還原反應(yīng)，得到碳化硅晶須。氣相法有機(jī)硅化合物(甲基三氯硅烷)或鹵化硅與烴類的混合物，在有還原性氣體存在并于1100～1500℃下進(jìn)行熱分解反應(yīng)，得到高純碳化硅晶須。氮化硅轉(zhuǎn)化法以氮化硅和碳為原料，在一氧化碳非氧化性氣氛中，于1400～1900℃溫度下加熱進(jìn)行反應(yīng)，得到碳化硅晶須。另外還有單質(zhì)硅與烴在有硫化氫存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)的方法，亦可得到碳化硅晶須。

3.氣相反應(yīng)法以四氯化硅、四氯化碳和氫氣為原料，把這種混合氣體送到感應(yīng)加熱的供結(jié)晶生長用基材上，使之反應(yīng)，與此同時使碳化硅結(jié)晶在此基材上析出。根據(jù)反應(yīng)氣的濃度比、結(jié)晶生長溫度、輸送氣體的流速、結(jié)晶生長用基材的種類等條件的不同，其析出的結(jié)晶形狀有所改變。當(dāng)SiCl4/CC14=1.4～1.8(mo1)，結(jié)晶生長溫度1400～1500℃，氫氣流速120cm/min以下的場合，得到須狀結(jié)晶。超過這個范圍則生成粒狀結(jié)晶或在表面形成薄層。

4.碳化硅纖維的起始原料是沸點(diǎn)為70℃的液體二甲基二氯硅烷。將其與金屬鈉作用。在比鈉沸點(diǎn)高的惰性有機(jī)溶劑中，熔融狀態(tài)的鈉被分散，在其中滴下二甲基二氯硅烷，脫鹽酸反應(yīng)的同時生成聚硅烷。將聚硅烷在惰性氣氛中加熱到400℃以上時，發(fā)生熱轉(zhuǎn)移反應(yīng)和聚合反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物聚碳硅烷。將其熔融紡絲成纖維。得到的聚碳硅烷纖維在煅燒工序進(jìn)行高溫處理，由于空氣中的氧而發(fā)生架橋反應(yīng)，通常在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行熱處理，在溫度為1200～1500℃制得強(qiáng)度高的碳化硅纖維。