碳化硅耐火材料具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,耐磨損性好,熱穩(wěn)定性佳、熱膨脹系數(shù)小,熱導(dǎo)率大以及耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良的性能,但重結(jié)晶原料碳化硅耐火材料高溫抗氧化性差限制了其在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用。本文以碳化硅為基體材料,氧化鋯為表層涂覆材料,添加其他微量氧化物為燒結(jié)助劑,通過(guò)干壓成型方式在500～600℃范圍內(nèi)制備五層復(fù)合共燒結(jié)梯度材料。通過(guò)對(duì)材料顯微結(jié)構(gòu)和熱學(xué)性能的測(cè)定分析,制備出表面光滑平整、層間結(jié)合緊密,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耗低的五層復(fù)合材料。
氧化鋯陶瓷材料具有良好的熱學(xué)與化學(xué)穩(wěn)定性,與燒結(jié)體不產(chǎn)生粘連反應(yīng),與被燒結(jié)件相近的熱膨脹系數(shù),良好的抗熱震性,是理想的承燒板材料。缺點(diǎn)是密度大(5.8g/cm3 ) ,價(jià)格高,能耗大 。碳化硅耐火材料具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,耐磨損性好、熱穩(wěn)定性佳、熱膨脹系數(shù)小,熱導(dǎo)率大、硬度高以及抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良的性能,且密度小(3.2 g/cm3 ) ,成本低。但是,目前的碳化硅耐火材料存在一些不足之處,如抗氧化性、高溫強(qiáng)度低等。
分子式為SiC,硬度高于剛玉，可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。工業(yè)用碳化硅于89年研制成功，是早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供開(kāi)采的礦源。
純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 -SiC和立方體的-SiC(稱立方碳化硅)。-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。-SiC于200℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)?SiC。
制法 碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)良石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
品種和用途 碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種，都屬-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5％，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC99％以上，自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從R32～0.6微米一次加工到R0.04～0.02微米。
重結(jié)晶原料