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碳化硅的最初发现和应用

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-04-11 01:17

碳化硅的最初发现和应用

 

 

现在市场中,我们所说的碳化硅都是合成品,通过石油焦,石英砂,盐等材料通过高温经过几小时的冶炼所形成的。冶炼出来的碳化硅我们一般分几个等级,来进行加工处理销售。

对于起初是怎么发现碳化硅的,我们今天就来了解下,1824年伯泽里乌斯首先从硅氟化钾的还原过程中制备出碳化硅。19世纪末舒特车伯尔格、莫瓦桑和艾奇逊研究了碳化硅的合成条件。其中特别应该提高的是艾奇逊的工作,正是因为他创造了生产碳化硅的工业方法,导致了碳化硅作为商品化的人造磨料。

1893年艾奇逊的专利《碳化硅,SIC》发表了,专利中提出了在碳质炉心电阻炉中以二氧化硅和碳互相作用并添加食盐来制取碳化硅的工业方法。这种方法被人们称之为艾奇逊法,这种电阻炉被称为艾奇逊炉。当时还只能制得黑色碳化硅。到1924年卡不伦登公司又宣布研制成功绿色碳化硅。知道今天,这一方法尚没有原则的改变,只是炉子加大了,机械化水平提高了而已。

碳化硅是化合物。其中硅占70%,碳占领区30%(按重量)。由于它很坚硬,并且能切割玻璃、金属以及其他材料,因此它最初的用途是用作磨料。由于它几乎在任何温度下都不氧化,所以可将其用作耐火材料。由于它在高温下也非常稳定,所以曾被广泛用作窑炉的充填料。由于它能抵抗渣的侵蚀,所以可用作炼铝炉和鼓风炉的渣线砖。

由于它在有渣存在的情况下溶解时,碳原子和硅原子会成为带电离子(C-4和Si +4)被释出,因而又是一种被广泛用于电炉炼钢的有效脱氧剂。当将其加入灰铁、球铁或可锻铸铁时,它不仅很易溶解,并会使碳和硅以合金形式进入熔体。当温度低于1620℃时,其碳将起脱氧剂的作用,从而使诸如FeO和MnO之类不太稳定的氧化物,通过SiC+ FeO = Si + Fe + CO这一反应而被还原。当温度高于1620℃时(例如炼钢时),硅将担负起所有的脱氧任务,而碳则起增碳剂的作用,且其收得率可达100%。

为了进一步促进碳化硅市场发展,碳化硅的深入研究和发展值得我们的重视。