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黑碳化硅

发布:admin 时间:2024-01-21

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一、黑碳化硅的定义

黑碳化硅又称碳化棕刚玉是以焦炭和硅石(石英)为主要原料,在电阻炉内经高温冶炼生制品。它是一种硬度高、耐磨性好、抗弯强度高的磨料,可作研磨材料、砂轮、抛光剂使用。

二、黑碳化硅的种类

黑碳化硅有不同的颗粒形状,如球状、立方体和不规则颗粒状等。不同形状的颗粒的耐磨性有差别,一般来说,不规则颗粒比球状颗粒耐磨性好一些。但生产过程中可能因工艺和配方等因素,也会有所差别。

三、黑碳化硅的性能

1.颜色:不同含量的碳化硅有不同的颜色,如灰色、黑色等。

2.硬度:黑碳化硅硬度高,莫氏硬度在9.3级左右。

3.强度:黑碳化硅的强度高,抗冲击,耐磨性好。

4.韧性:黑碳化硅的韧性好,不易开裂。

5.密度:黑碳化硅的密度一般比水略大。

四、黑碳化硅的用途

黑碳化硅主要用于制作砂轮、耐火材料、磨具、磨料、抛光剂、宝石研磨膏等。在冶金工业中,石墨坩埚拉管用碳化硅作为起始原料,经过配料、混捏、成型、高温熔炼、窑处理等工序得到冶金级碳化硅。该产品具有导电性优良,高温体积稳定等特点。其外观为灰白色细粉,具有很强的耐磨性。通常,硬度和密度直接关联到金刚石砂轮的性能方面硬度和耐磨性是金刚石工具制造过程中重要的技术指标。在金刚石锯切行业中,黑碳化硅砂轮的性能取决于其硬度、耐磨性及韧性是否符合砂轮制造的标准要求。因此,选择合适的黑碳化硅产品对金刚石锯切行业来说至关重要。

五、黑碳化硅的生产工艺

黑碳化硅的生产工艺主要是采用电弧炉或中频炉生产,冶炼方法有电弧熔炼和感应熔炼两种方法。电弧熔炼法是采用石墨电极在电弧炉中熔炼棕刚石原料,以碳还原硅生成莫来石和SiC的合成产物,从炉底熔体中收集至沉网或倾倒成磨料柱。感应熔炼是将熔炼锅采用35平方毫米以上的线圈进行感应加热达到熔炼的目的,回收成品颗粒较大(为小炉焙烧后的粗颗粒),可满足树脂结合剂砂轮生产用料的需要。无论采用哪种方法,均能得到不同粒度的黑碳化硅磨料产品。从产品性能上看电弧炉冶炼法生产的黑碳化硅更适合制作整体成型的大型或超大型树脂结合剂砂轮(金刚石砂轮),因为它可以冶炼出较长的莫来石纤维,这有利于提高砂轮的性能。随着规模扩大化及设备的不断更新换代,目前大多数厂家都采用中频炉生产树脂结合剂砂轮用黑碳化硅产品,它具有节能高效低成本的特点。

六、黑碳化硅的质量控制

黑碳化硅的质量控制主要从以下几方面进行:

1.含硅量:黑碳化硅的含硅量直接影响其硬度及耐磨性,因此要求含硅量在3-4%之间以保证其性能稳定可靠。由于市场上使用的焦炭质量不尽相同等原因使得不同厂家生产的黑碳化硅物理性能指标有所差异。同时焦炭质量波动较大也会影响焙烧炉料的质量从而影响砂轮质量及性能。

2.颗粒度:颗粒度直接影响黑碳化硅的使用效果和寿命,要求其研磨效率高且不易堵塞。粒度大小与不同工况的要求使用相对应粒度的产品更为合理。根据实践经验总结使用细粒度产品的优势:由于黑碳化硅耐磨性好、硬度高因此细粒度产品可延长砂轮使用寿命;由于其细度细在磨削过程中可减少切削量从而减少磨削功率提高加工效率;细粒度产品价格相对较低从而降低了加工成本;同时细粒度产品可获得较好的光洁度且成本增加不大对于要求较高光洁度的工件适宜采用细粒度产品;此外使用细粒度产品时刀具寿命更长更安全可靠;对于某些特殊用途如镜面加工使用超细研磨级的黑碳化硅效果更佳。

3.杂质含量:杂质含量直接影响产品的性能和使用寿命。要求杂质含量低以保证产品质量可靠稳定。

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