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                          碳化硅粉末應用、生產及抗氧化性能
                          - 2020-09-15-

                            碳化硅粉末應用:碳化硅是碳化硅和碳化硅的唯一化合物,它最初是由沙子和碳的高溫電化學反應產生的。碳化硅是一種優良的磨料,生產制造砂輪和其他磨料產品已有一百多年的歷史。

                            如今,這種材料已發展成為一種具有良好機械性能的高質量工業級陶瓷。它被用于磨料、耐火材料、陶瓷和許多高性能應用。這種材料還可以制成導電體,并應用于電阻加熱、火焰點火器和電子元件。結構和磨損應用不斷發展。

                            碳化硅是由碳原子和硅原子組成的四面體(結構),在晶格中具有很強的鍵。這就產生了一種非常堅硬的材料。碳化硅在800°C以下不會受到任何酸、堿或熔鹽的侵蝕。在空氣中,SiC在1200°C下形成一層保護性的氧化硅涂層,可在1600°C溫度下使用。高導熱系數、低熱膨脹和高強度使該材料具有優異的抗熱震性能。含少量或不含晶界雜質的碳化硅陶瓷在非常高的溫度下保持其強度,接近1600°C,沒有強度損失?;瘜W純度、耐高溫化學腐蝕性和高溫下的強度保持性使這種材料在半導體爐中作為晶圓托盤支撐和槳葉非常受歡迎。

                            碳化硅生產:碳化硅粉末主要是通過傳統的艾奇遜法生產的,其中使用兩個大石墨電極將生石油焦和砂的反應混合物加熱到2500℃。碳化硅產品通常以大塊的形式破碎、分選、壓碎、碾磨,并分為不同的尺寸,以獲得商業級的碳化硅粉末。

                            制作碳化硅粉末的碳化硅纖維是通過有機硅聚合物(如聚碳硅烷)的熱解而制成的,并且是商業上可買到的。簡而言之該工藝包括在約300°C下熔融紡絲聚碳硅烷,在110-200°C溫度下與熱氧化反應解凍,然后在1000-1500°C,惰性氣體流動。尼卡隆纖維以其優異的力學性能而聞名于世陶瓷基復合材料。

                            然而,近年來,纖維的含氧量大大降低。目前,大部分碳化硅纖維增強CMC的研制工作是采用高鎳碳化硅纖維。另一種生產sic纖維的方法是通過CVD方法。在這個過程中,碳化硅是從氣相沉積在鎢絲作為基底。

                            碳化硅晶須幾乎是單晶體,采用不同的方法(包括加熱焦化稻殼、反應)來制備(生長)SiC晶須硅和碳的反應,碳化硅粉末的升華。在某些情況下,例如在某些情況下使用的是第三種元素。

                            添加到反應材料中以促進SiC晶體的沉淀。在這種安排下,SiC晶須的生長機理被稱為汽液固(MLS)機理。碳化硅晶須直徑在微米級,在長度。目前,市面上可以買到的碳化硅晶須是用稻殼法生產的,晶須的生長主要是由于缺乏催化劑而產生的機理。

                            碳化硅的抗氧化性能:SiC的抗氧化性在很大程度上取決于其在16℃以下的抗氧化性孔隙率和顆粒大小決定了暴露在氧氣中的表面積。表面積越大,氧化速率越高。


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