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碳化硅的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:

2023-09-07

發(fā)布時(shí)間:

作者:

小星

來(lái)源:

發(fā)布時(shí)間:

2023-09-07

       現(xiàn)在市場(chǎng)中，我們所說(shuō)的碳化硅都是合成品，通過(guò)石油焦，石英砂，鹽等材料通過(guò)高溫經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的冶煉所形成的。冶煉出來(lái)的碳化硅我們一般分幾個(gè)等級(jí)，來(lái)進(jìn)行加工處理銷售。

　　對(duì)于起初是怎么發(fā)現(xiàn)碳化硅的，我們今天就來(lái)了解下，1824年伯澤里烏斯首先從硅氟化鉀的還原過(guò)程中制備出碳化硅。19世紀(jì)末舒特車伯爾格、莫瓦桑和艾奇遜研究了碳化硅的合成條件。其中特別應(yīng)該提高的是艾奇遜的工作，正是因?yàn)樗麆?chuàng)造了生產(chǎn)碳化硅的工業(yè)方法，導(dǎo)致了碳化硅作為商品化的人造磨料。

　　1893年艾奇遜的專利《碳化硅，SIC》發(fā)表了，專利中提出了在碳質(zhì)爐心電阻爐中以二氧化硅和碳互相作用并添加食鹽來(lái)制取碳化硅的工業(yè)方法。這種方法被人們稱之為艾奇遜法，這種電阻爐被稱為艾奇遜爐。當(dāng)時(shí)還只能制得黑色碳化硅。到1924年卡不倫登公司又宣布研制成功綠色碳化硅。知道今天，這一方法尚沒有原則的改變，只是爐子加大了，機(jī)械化水平提高了而已。

　　碳化硅是化合物。其中硅占70%,碳占領(lǐng)區(qū)30%（按重量）。由于它很堅(jiān)硬，并且能切割玻璃、金屬以及其他材料，因此它最初的用途是用作磨料。由于它幾乎在任何溫度下都不氧化，所以可將其用作耐火材料。由于它在高溫下也非常穩(wěn)定，所以曾被廣泛用作窯爐的充填料。由于它能抵抗渣的侵蝕，所以可用作煉鋁爐和鼓風(fēng)爐的渣線磚。　

      由于它在有渣存在的情況下溶解時(shí)，碳原子和硅原子會(huì)成為帶電離子（C-4和Si +4）被釋出，因而又是一種被廣泛用于電爐煉鋼的有效脫氧劑。當(dāng)將其加入灰鐵、球鐵或可鍛鑄鐵時(shí)，它不僅很易溶解，并會(huì)使碳和硅以合金形式進(jìn)入熔體。當(dāng)溫度低于1620℃時(shí)，其碳將起脫氧劑的作用，從而使諸如FeO和MnO之類不太穩(wěn)定的氧化物，通過(guò)SiC+ FeO = Si + Fe + CO這一反應(yīng)而被還原。當(dāng)溫度高于1620℃時(shí)（例如煉鋼時(shí)），硅將擔(dān)負(fù)起所有的脫氧任務(wù)，而碳則起增碳劑的作用，且其收得率可達(dá)100%.

　　為了進(jìn)一步促進(jìn)碳化硅市場(chǎng)發(fā)展，碳化硅的深入研究和發(fā)展值得我們的重視。