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商品描述：

商品属性

碳化硅

中文名称：碳化硅；金刚砂；耐火砂

英文名称： Silicon carbide

分子式： SiC

分子量： 40.1

CAS编号： 409-21-2

质检信息

质检项目指标值

游离碳，％ ≤0.25

三氧化二铁(Fe2O3)，％ ≤0.50

含量，％ ≥98.5%-99.5%

基本信息

性状：

金刚砂又名碳化硅绿色晶性粉末。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）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。极硬。有极好的导热性。2700℃时升华并分解。溶于熔融的碱类和铁水,不溶于水、乙醇和酸。相对密度3.230。折光率2.654(2.697)。有刺激性。碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。金刚砂的硬度接近金刚石，热稳定性好，2127℃时由β-碳化硅转变成α-碳化硅，α-碳化硅在2400℃仍然稳定。对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定，对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸则不稳定。在空气氛中被熔融的碱分解。它分为人工合成碳化硅和天然碳化硅。天然碳化硅称为碳硅石，主要赋存于金伯利岩及火山角闪岩中，但其量甚少，无开采价值。工业用碳化硅为人造碳化硅，SiC含量为95%～99.5%，常含少量的游离碳，以及Fe2O3、Si和SiO2等杂质。碳化硅按结晶类型可分为六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC)，六方晶系又因其结晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)和菱形晶胞的晶型(15R、21R、27R……等)，碳化硅的同质多晶结构有100多种。工业碳化硅为α-SiC和β-SiC的混合物，颜色有黑色和绿色两种。纯净的碳化硅为无色透明，含杂质时呈黑色、绿色、蓝色及黄色。六方和立方晶系，晶体为板状，复三方柱状。具有玻璃光泽，密度为3.17～3.47g/cm3，莫氏硬度9.2，显微硬度30380～33320MPa；熔点：在大气中2050℃开始分解，在还原气氛下2600℃开始分解；弹性模量为466、480MPa；抗拉强度为171.5MPa；耐压强度为1029MPa；线膨胀系数为(25～1000℃)5.0×10-6/℃；热导率(20℃)为59W/(m·K)。化学性质稳定，在HCl、H2SO4和HF中煮沸也不受浸蚀，但在浓H3PO4中于230℃开始分解。

产品用途

碳化硅用作磨料。耐高温材料。制造高纯度单晶、半导体。制造碳化硅纤维。可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。硬度很大，大约是莫氏9度。磨碎以后，可作研磨粉，可制擦光纸，又可制磨轮和砥石的摩擦表面。磨料。耐高温材料。制造高纯度单晶、半导体。用于肥皂增效剂和防止条皂油脂析出和起霜。对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用，可用于调节缓冲皂液的ｐH值。工业用水的软水剂。制革预鞣剂。染色助剂。油漆、高岭土、氧化镁、碳酸钙等工业中配制悬浮液时作分散剂。钻井泥浆分散剂。造纸工业用作防油污剂。用作树脂、金属等复合材料的补强纤维，亦可作电波吸收材料及耐热材料。它具有相当好的抗高温性能和很高强度。主要用于需要高温高强应用材质的增韧场合。在国防和航空领域中用于发动机燃烧器、高性能雷达材料和红外线整流罩、直升机和喷气机零件、高温电力辅助构件等；在电子工业中用于高性能多层集成块封装、多层电容器；在汽车工业用于催化剂转化器、驾驶系统零部件、阀门及阀门座；在化工工业可与热塑性、热固化性树脂构成复合材料，显著提高塑料的强度、热传导性和耐磨耗性能等。在PEEK中添加15％的碳化硅晶须，热传导性大约提高2倍，用20％的碳化硅强化的聚酰亚胺的拉伸强度在常温下提高约2倍，在250℃的高温下与常温下未增强的效果相同。在环氧树脂中添加15％的碳化硅时，磨耗量降低17％。此外，在陶瓷、环保、能源等领域也有广泛的应用。用作树脂、金属、陶瓷等复合材料的补强纤维及电波吸收材料。也用作宇宙、航天能源方面的材料。高密度烧结体用原料，耐高温结构材料、耐腐蚀、耐磨材料用原料。毒性与防护　允许浓度10mg/m3。

生产方法

1.二氧化硅碳化还原法把平均粒径0.01μm的二氧化硅粉末1份(重量份，以下同)与平均粒径0.05μm的炭粉末2份及平均粒径0.1μm以下的微细结晶性口型碳化硅粉末0.04份混合，然后放入石墨容器中，在氩气流下(流量：2L/min)，在1600℃反应5h，再将反应生成物在空气中，在700℃加热2h，以除去残留的炭，制得口型碳化硅粉末产品。其SiO2+3C→SiC+2CO

2.碳还原法硅原料(二氧化硅或单质硅)与碳原料(炭黑)混合，在1300～1800℃非氧化气氛中加热进行还原反应，得到碳化硅晶须。气相法有机硅化合物(甲基三氯硅烷)或卤化硅与烃类的混合物，在有还原性气体存在并于1100～1500℃下进行热分解反应，得到高纯碳化硅晶须。氮化硅转化法以氮化硅和碳为原料，在一氧化碳非氧化性气氛中，于1400～1900℃温度下加热进行反应，得到碳化硅晶须。另外还有单质硅与烃在有硫化氢存在的条件下进行反应的方法，亦可得到碳化硅晶须。

3.气相反应法以四氯化硅、四氯化碳和氢气为原料，把这种混合气体送到感应加热的供结晶生长用基材上，使之反应，与此同时使碳化硅结晶在此基材上析出。根据反应气的浓度比、结晶生长温度、输送气体的流速、结晶生长用基材的种类等条件的不同，其析出的结晶形状有所改变。当SiCl4/CC14=1.4～1.8(mo1)，结晶生长温度1400～1500℃，氢气流速120cm/min以下的场合，得到须状结晶。超过这个范围则生成粒状结晶或在表面形成薄层。

4.碳化硅纤维的起始原料是沸点为70℃的液体二甲基二氯硅烷。将其与金属钠作用。在比钠沸点高的惰性有机溶剂中，熔融状态的钠被分散，在其中滴下二甲基二氯硅烷，脱盐酸反应的同时生成聚硅烷。将聚硅烷在惰性气氛中加热到400℃以上时，发生热转移反应和聚合反应，生成中间产物聚碳硅烷。将其熔融纺丝成纤维。得到的聚碳硅烷纤维在煅烧工序进行高温处理，由于空气中的氧而发生架桥反应，通常在氮气氛中进行热处理，在温度为1200～1500℃制得强度高的碳化硅纤维。