【概 述】
碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用广泛、经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。
【理化性质】
分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。 纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。
C 400# | |
SiC | ≥99.0% |
Fe2O3 | ≤0.2% |
F.C | ≤0.2% |
【生产工艺】
碳化硅的工业制法是用石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约98.5％，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC99％以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。
【用 途】
(1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
（4）碳化硅的硬度很大，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化
牌号 | 粒度范围 | 化学成分/% | ||
SiC | F.C | Fe2O3 | ||
C | F4-F90 P12-P100 | ≥98.60 | ≤0.20 | ≤0.40 |
F100-F150 P120-P150 | ≥98.10 | ≤0.25 | ≤0.50 | |
F180-F220 P180-P220 | ≥97.20 | ≤0.30 | ≤0.55 | |
F230-F280 P240-P360 | ≥97.20 | ≤0.30 | ≤0.55 | |
F320-F500 P400-P1000 | ≥97.00 | ≤0.35 | ≤0.60 | |
F600-F800 P1200-P1500 | ≥96.50 | ≤0.40 | ≤0.60 | |
F1000-F1200 P2000-P2500 | ≥95.50 | ≤0.50 | ≤0.70 | |
牌号 | 粒度范围 | 化学成分/% | ||
SiC | F.C | Fe2O3 | ||
GC | F4-F90 P12-P100 | ≥99.10 | ≤0.20 | ≤0.20 |
F100-F150 P120-P150 | ≥98.60 | ≤0.25 | ≤0.45 | |
F180-F220 P180-P220 | ≥98.00 | ≤0.25 | ≤0.50 | |
F230-F280 P240-P360 | ≥98.00 | ≤0.30 | ≤0.50 | |
F320-F500 P400-P1000 | ≥97.50 | ≤0.30 | ≤0.50 | |
F600-F800 P1200-P1500 | ≥97.00 | ≤0.35 | ≤0.50 | |
F1000-F1200 P2000-P2500 | ≥96.50 | ≤0.40 | ≤0.50 | |
1、有色金属冶炼工业的应用
利用碳化硅具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击，作高温间接加热材料，如坚罐蒸馏炉。精馏炉塔盘，铝电解槽，铜熔化炉内衬，锌粉炉用弧型板，热电偶保护管等。
2、钢铁行业方面的应用
利用碳化硅的耐腐蚀。抗热冲击耐磨损。导热好的特点，用于大型高炉内衬了使用寿命。
3、冶金选矿行业的应用
碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器，矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁．橡胶使用寿命的5—20倍，也是航空飞行跑道的理想材料。
4、建材陶瓷，砂轮工业方面的应用
利用其导热系数。热辐射，高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。
5、节能方面的应用
利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率20-30%。特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。
