碳化硅中硅原子脫離溫度是多少
⑴ 碳化硅的熔點是什麼
鐵合金現貨網為您解答
sio2 熔點1723±5℃
碳化硅俗名金剛砂,化學式SiC,無色晶體,含雜質時呈藍黑色。結構與金剛石相似,每個硅原子被4個碳原子包圍,每個碳原子被4個硅原子包圍,形成「巨型分子」。硬度僅次於金剛石,密度為3.217克/厘米3,熔點約為2700℃(分解!!!!!升華)。化學性質穩定,高溫時也不與氯、氧、硫、強酸反應,但能與鹼反應。
⑵ 碳化硅的化學性質
碳化硅的化學性質中最重要的是它的抗氧化性能。碳化硅在空氣中加熱到1000℃以上時,僅在其表面氧化,生成一層二氧化硅薄膜。這層二氧化硅薄膜能阻礙氧向碳化硅內部的擴展速度、限制了碳化硅的氧化。在1300℃時薄膜層二氧化硅開始有方石英析出,晶型的轉變引起薄膜層開裂,從而氧化速度有所增加。在1500~1600℃時,由於SiO2層的增厚,限制了氧化作用,使得碳化硅能在1600℃的高溫下長期穩定地使用。
⑶ 什麼是碳化硅
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為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。
碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料在電阻爐內經高溫冶煉而成。目前我國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。
包括黑碳化硅和綠碳化硅,其中:黑碳化硅是以石英砂,石油焦和優質硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉,性脆而鋒利。綠碳化硅是以石油焦和優質硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉。 常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC 97%以上,主要用於磨硬質含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用於磨鑄鐵和非金屬材料。
分子式為SiC,其硬度介於剛玉和金剛石之間,機械強度高於剛玉,可作為磨料和其他某些工業材料使用。工業用碳化硅於1891年研製成功,是最早的人造磨料。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採的礦源。
純碳化硅是無色透明的晶體。工業碳化硅因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由於其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。
碳化硅的工業製法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊,經破碎、酸鹼洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的產品。
碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%,其韌性高於綠碳化硅,大多用於加工抗張強度低的材料,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,大多用於加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用於珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝製取的黃綠色晶體,用以製作的磨具適於軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
碳化硅由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用於製作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
用途:(1)作為磨料,可用來做磨具,如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。
(2)作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。
碳化硅主要有四大應用領域,即: 功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供應, 不能算高新技術產品,而技術含量極高 的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規模經濟。
(3)高純度的單晶,可用於製造半導體、製造碳化硅纖維。
產地、輸往國別及品質規格:(1)產地:河南、青海、寧夏、四川、貴州、湖北丹江口等地。
(2)輸往國別:美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。
(3)品質規格:
①磨料級碳化硅技術條件按GB/T2480—96。各牌號的化學成分由表6-6-47和表6-6-48給出。
②磨料粒度及其組成按GB/T2477—83。磨料粒度組成測定方法按GB
⑷ 碳化硅都有哪些理化性質
碳化硅的理化性質:
1、物質特性
碳化硅由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用於製作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為最常見的一種同質異晶物,在高於2000°C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000°C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅最為穩定,且碰撞時有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態尚未有商業上之應用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700°C),碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代硅。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。
純碳化硅為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化硅保護層所致。
2、物質結構
純碳化硅是無色透明的晶體。工業碳化硅因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由於其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化硅的工業製法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊,經破碎、酸鹼洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的產品。
⑸ 碳化硅熔點是多少是否有熔融狀態
碳化硅沒有熔點!只有分解點,2100度時分解成碳和硅。
⑹ 碳化硅的理化性質
碳化硅由於化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化硅還大量用於製作電熱元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為最常見的一種同質異晶物,在高於2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,但直至今日,此型態尚未有商業上之應用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C),碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。
純碳化硅為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化硅保護層所致。 中國有碳化硅冶煉企業200多家,年生產能力220多萬噸(其中:綠碳化硅塊120多萬噸,黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA,最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產企業300多家,年生產能力200多萬噸。2012年,中國碳化硅產能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業有加工制砂微粉生產線。碳化硅加工制砂微粉生產企業主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。
中國碳化硅冶煉生產工藝、技術裝備和單噸能耗達到世界領先水平。黑、綠碳化硅原塊的質量水平也屬世界級。中國碳化硅與世界先進水平的差距主要集中在四個方面:一是在生產過程中很少使用大型機械設備,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅產量較低;二是在碳化硅深加工產品上,對粒度砂和微粉產品的質量管理不夠精細,產品質量的穩定性不夠;三是某些尖端產品的性能指標與發達國家同類產品相比有一定差距;四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業基本實現了封閉冶煉,而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉,一氧化碳全部直排。2012年,中國企業開發出了封閉冶煉技術,實現了一氧化碳全部回收,但是距離全行業普及還有很長的路要走。
根據中國機床工業協會磨料磨具專委會碳化硅專家委員會的數據,截至2012年底,全球碳化硅產能達260萬噸以上,產能達到1萬噸以上的國家有13個,佔全球總產能的98%。其中中國碳化硅產能達到220萬噸,佔全球總產能的84%。
中國碳化硅冶煉企業主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地,約占總產能85%。
2012年在中國經濟發展速度放緩的情況下,生產情況普遍不理想,加之光伏企業舉步維艱,碳化硅作為耐材、磨料和光伏行業的基礎原材料,出口和內銷均大幅下滑。綠碳化硅微粉加工企業更是身陷光伏企業的債務鏈條,多數冶煉企業沒有開工,或者短暫開工後即停產。
2012年全年中國黑碳化硅產能沒有正常釋放,一方面是成交緩慢,庫存消耗慢,占壓資金量大,另一方面是下遊行業消費商回款時間長,欠款現象嚴重,導致某些企業資金鏈緊張。
2012年中國黑碳化硅的主產地為寧夏和甘肅,青海和新疆的原有產能逐漸被淘汰,加上湖北丹江口弘源的冶煉產能,共計76.9萬噸, 2012年總產量約為34萬噸,黑碳化硅冶煉企業的產能利用率約為44.5%。
中國綠碳化硅冶煉的主產地是甘肅、青海、新疆和四川。四川主要靠水力發電站供電,受到枯水期電力短缺的影響,一年的生產時間只在4-10月份,最長能堅持6個月的生產,但四川的冶煉爐幾乎沒有正常開工,主要因為市場需求疲軟,庫存難以消耗。2012年前三季度,中國鋼鐵廠開工率較低,只有到10月份以後鋼廠增加了開工率,對原料和耐火材料的消耗才略有增加,消耗了部分庫存。 據海關統計顯示:2012年全年,中國碳化硅出口16.47萬噸,同比下降23.83%,出口2.75億美元,同比下降44.28%,出口平均價格1671.53美元/噸,同比下降26.84%。出口量價大幅度下降。全年領證量合計17.1萬噸,佔全年出口量的104%。生產的碳化硅主要的出口國家有美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。
2010-2012年中國全年碳化硅出口情況:噸;萬美元;美元/噸 年度月份 2010年 2011年 2012年 出口量 223,151.32 216,232.18 164,695.08 出口額 43,798.52 49,404.67 27,529.26 單價 1,962.73 2,284.80 1,671.53 從出口的20個省市分析,比2011年增加了一個新疆。出口數量在萬噸以上的省市分別依次為寧夏、河南、江蘇、北京、遼寧和山東,合計出口量11.8萬噸,占出口總量的71.64%,市場份額分別為18.21%、12.99%、12.71%、11.4%、9.72%和6.61%,六個省市出口數量均呈下滑態勢,其中寧夏同比下滑幅度最高,為32.62%;從出口單價看,同比下滑幅度最大的是遼寧,達35.3%,寧夏和江蘇的單價同比下滑也高於全國平均數。
2012年中國碳化硅主要出口省市統計:噸;萬美元;美元/噸 省市 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 寧夏 29993.28 -32.62 3828.38 -56.27 1276.41 -35.1 河南 21389.31 -26.04 4534.83 -41.05 2120.14 -20.3 江蘇 20932.67 -7.22 3149.65 -39.4 1504.66 -34.69 北京 18769.78 -23.14 3740.81 -41.43 1992.99 -23.79 遼寧 16008.88 -31.47 2001.86 -55.66 1250.47 -35.3 山東 10889.34 -1.92 2638.24 -19.07 2422.77 -17.49 中國碳化硅出口市場以亞洲和北美洲為主,出口份額分別佔到全球出口份額的70.25%和23.76%,共出口到59個國別和地區,比2011年增加了6個。出口數量在千噸以上的國別和地區依次為日本、美國、韓國、台灣、泰國、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德國,這10個國家和地區的合計出口數量為15.26萬噸,占出口總量的92.64%。其中位列前四名的國別和地區出口數量佔比分別為30.55%、23.25%、15.5%和13.63%,四個國別和地區的出口量之和占出口總量的82.93%。除韓國出口數量同比增長85.5%外,土耳其和德國的數量同比增長引人注目,但主銷國別和地區數量同比還是有較大程度下滑,其中對日本和美國的出口數量下滑幅度均達約40%。
2012年中國碳化硅主要出口市場分布圖:噸;萬美元;美元/噸 國別 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 日本 50318.34 -39.52 8935.91 -58.81 1775.88 -31.89 美國 38296.38 -39.74 3557.32 -52.47 928.89 -21.13 韓國 25533.91 85.5 4453.96 40.96 1744.33 -24.01 台灣省 22443.79 -3.31 6296.68 -31.39 2805.54 -29.04 泰國 3567.76 -16.75 482.24 -31.66 1351.65 -17.91 新加坡 3480.79 -45.76 1123.02 -54.34 3226.33 -15.83 印度 3111.31 10.74 365.41 -40.84 1174.47 -46.58 土耳其 2037.85 74.47 229.38 10.29 1125.59 -36.78 墨西哥 1963.12 -42.28 205.77 -52.87 1048.17 -18.35 德國 1831.6 125.93 193.5 140.25 1056.43 6.34 從出口 13個關別分析,天津港走貨量高達9.16萬噸,占出口總量的55.64%,仍位列第一;青島、大連、南京和上海港分別佔15.98%、13.14%、11.49%和3.08%,位列第二至五位,其中大連關出貨量同比下滑幅度最高;以上5個關別出口量總和占出口總量的99.33%。
2012年中國碳化硅主要出口關別統計:噸;萬美元;美元/噸 關別 累計數量 同比% 累計金額 同比% 單價 同比% 天津海關 91629.67 -25.25 10200.92 -50.89 1113.28 -34.3 青島海關 26323.52 -11.38 6623.43 -28.01 2516.16 -18.77 大連海關 21644.45 -33.25 6266.52 -45.09 2895.21 -17.74 南京海關 18917.04 -16.49 2747.42 -46.56 1452.35 -36.01 上海海關 5073.23 -10.4 1553.82 -31.01 3062.79 -23 從各月出口情況分析,出口量上半年逐月提高,下半年跳躍較大,但當月平均單價一降再降,第二季度全面跌破2000美元,三季度末止跌回穩,但只在9月站上了2000美元,便又在第四季度一路下滑,全年最低價格出現在11月,為1345.58美元/噸,比全年2月的最高價格下跌了42.1%。
從出口的123家出口企業分析,出口數量在2000噸以上的企業有29家,這29家出口量之和為11.77萬噸,占出口總量的71.4%;這29家主營企業除2家出口價格有所上升外,其他均有大幅下滑,單價降幅最高的達73.6%;出口數量在1000-2000噸位之間的企業有12家,出口量之和為1.6萬噸,佔比為9.79%;另有32家企業出口數量在100噸以下,32家出口量之和只佔出口總量的0.27%。
⑺ 硅與碳化硅如何分離(麻煩具體點)
浮選啊!
⑻ 碳化硅板可以耐多少度高溫不變形不破碎。
反應燒結的和氧化物結合的一般1350度以下,重結晶的可以使用到1650度。
碳化硅板使用壽命很大程度上都是取決於碳化硅的生產工藝的合理性,看選擇生產的是否合理性。製作衛生陶瓷,高壓電磁等製品時,窯車上的棚架需要承擔很大的荷重。因此碳化硅製品的強度就有很重要的意義。根據焙燒是的熱應力來決定就可以用抗氧化性強的緻密碳化硅材料是比較好的。
⑼ 碳化硅的熔點是多少
sio2 熔點1723±5℃
碳化硅俗名金剛砂,化學式SiC,無色晶體,含雜質時呈藍黑色。結構與金剛石相似,每個硅原子被4個碳原子包圍,每個碳原子被4個硅原子包圍,形成「巨型分子」。硬度僅次於金剛石,密度為3.217克/厘米3,熔點約為2700℃(分解!!!!!升華)。化學性質穩定,高溫時也不與氯、氧、硫、強酸反應,但能與鹼反應。