碳化硅磨料所具有的特性(硬度高、抗压强度
高、耐磨性好),使碳化硅磨具在磨削加工中成为
磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具,不但效率高、
精度高,而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长,
同时还可改善劳动条件。
因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的
金属及非金属硬脆材料,如硬质合金、高铝瓷、光
学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。
碳化硅的分类:
(黑碳化硅、绿碳化硅)
含量越高纯度越高、物理性能
越好。
含量在98%——特级品
含量在95%-98%——一级品
含量在80%-94%——二级品
含量在70%左右——三级品
主要杂质有:
游离硅(F.Si)一部分溶解在碳化硅晶体,一部分与其它金属杂质(铁、
铝、钙)呈金属状态存在。
游离二氧化硅(F.SiO2)通常存在于晶体表面,大都是由于冶炼碳化硅电
阻炉冷却过程中,碳化硅氧化而形成。
碳化硅生产工艺:
原料破碎
配料&混料:
采用锤式破碎机
对石油焦破碎到
工艺要求的粒径。
按照规定配方称
量配料并混匀,
采用混凝土搅拌
机对石油焦和石
英砂混料作业。
电炉准备:
把上次用过的炉
重新修整、整理,
以再次投入使用
。作业内容包括
洁理炉底料,修整
电极,清理炉墙并
修补,去装力、1
挡, 检查、排除
炉的其他缺陷。
装炉:
按照规定的炉
料类别、部位
、尺寸往炉内
装填反应料、
保温料、炉芯
材料,并砌筑具
有保温和盛料
作用的熔炼炉
侧墙
送电冶炼:
冶炼炉与变压
器接通之后即
可送电。送电
开始15min投
以明火,点燃
CO,冶炼过程
持续170h。
冷却:
冶炼炉停炉之
后进行自然冷
却,然后进行扒
炉(卸炉墙,扒
乏料),继续进
行自然冷却。
出炉分级:
从炉上取下结晶
块、石墨,并把一
级品、二级品、
石墨等物分开的
过程。人工劈开
结晶筒,将成块状
的结晶筒运往分
级场,进行人工分
级。
工业生产方法:
碳化硅的工业生产方法是将石英
(56%)、煤焦(35%)、锯末
(7%)和食盐(2%)混合,在电
阻炉中加热到2200℃,食盐是除
去石英砂和煤焦中的杂质,而锯末
是产生气孔,使生成的气体容易逸
出。电炉中间用石墨或碳颗粒堆积
成柱状电阻发热体,所配原料紧密
填充在发热体四周。烧成的块状晶
体经破碎,酸、碱洗涤,磁选去除
微量的铁,干燥即得碳化硅原料。
反应烧结法:
将粒度配比合适的α-SiC粉与胶体石墨
在瓷球磨筒中均匀混合20h,加入结
合剂羧甲基纤维素或聚乙烯醇的酒精
溶液,在钢模中成型,压力为50~
70Mpa。素坯先于40℃下缓慢干燥,
再于100℃干燥,然后进行烧结。在大
气压力下碳管炉内,硅粉装在石墨坩
埚内,以产生硅蒸气。硅粉颗粒为
4.7~1.0mm,硅化温度在2000℃以
上。如果在66.6Pa的真空炉中,硅粉
需放入氮化硼坩埚里,硅化温度在
1500~1600℃。由于蒸发而附着在制
品表面的硅可用热的氢氧化钠处理除
去,即制得碳化硅制品。
碳化硅
微粉生
产流程:
粉碎碳化硅原料,筛分出不大于5mm的颗粒,再整
形至不大于2mm的碳化硅颗粒,酸洗除杂,干燥
用磨粉机粉碎成d50=9.5-11.5μm的碳化硅粉。风机流
量设定为40-50m3/min,分析机转速为400--600转/分
用涡流式气流分级机分级,风机流量为25-43m3/min,
分级轮转速为2600--3300转/分。
二次分级,叶轮式气流分级机的风机流量为25-
10m3/min,分级轮转速为1300--1700转/分
把颗粒分成大小不同的粒子段。TS振动筛分机可配至4
层筛网,能连续分选出2-5个粒级并控制较窄的粒度范围
。
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