碳化硅的用途有哪些？

碳化硅的用途有哪些？

碳化硅主要有四大应用：磨料、耐火材料、功能陶瓷和冶金原料。

1.磨料。由于碳化硅磨料具有较高的硬度、化学稳定性和一定的韧性，是一种用途非常广泛的磨料，可用于制造砂轮、油石、涂附磨具等。主要用于磨削玻璃、陶瓷、石材、铸铁和某些有色金属等非金属材料，与这些材料的反应性很差。

2.耐火材料。碳化硅耐火材料具有高强度、高导热、抗冲击、抗氧化、耐磨、耐腐蚀等优良的高温性能。广泛应用于冶金、能源、化工等行业。

3.陶瓷。碳化硅陶瓷是一种高科技陶瓷，碳化硅陶瓷主要由亚微米碳化硅粉末制成。碳化硅具有很高的硬度，采用成熟技术制成的碳化硅陶瓷具有很好的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性。

4、冶金原料。目前，碳化硅的一个重要化学用途是作为炼钢净化剂。碳化硅在钢水中分解，与钢水中的游离氧和金属氧化物反应生成一氧化碳和含硅渣。熔炼铸铁时常加入碳化硅，使少量的硅进入铁水中，促进铸造的完美。

可用作炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂；可用作制造四氯化硅的原料；是硅树脂工业的主要原料。也可用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

⑴作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

⑶高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。 ⑴ 作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。 ⑵ 作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

1.

主要用途: 用于3―12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。 太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

2.

用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

铸造方法对铝基碳化硅复合材料性能影响

复合材料由基体相和增强相组成；这两种相构成的材料属性比传统材料要更加优越。多数复合材料通过基体中加入增强材料的方法可以改善基体的强度和硬度。材料密度的变小，硬度、抗屈强度和极限抗拉强度的增加都可以直接转化为结构重量的降低。因此，航空航天领域对密度小、硬度高、强度大的复合材料需求日益增加，诸如高强度铝合金和钛合金材料等。这些高强度金属基复合材料结合了轻金属增强相的高强度高硬度和良好的延展性的特质。

碳化硅增强型铝是常见的微粒复合材料；目前用于铝材料基体的合金主要是A356、2XXX和6XXX系列合金。基体合金的性能优越，复合材料的性能就越好。但材料老化、微粒的重量/容积分数比、微粒尺寸都会影响材料的机械性能。因此，本文主要研究热处理工艺对碳化硅增强型铝基复合材料机械性能的影响。

2. 材料

2.1 基体材料

基体材料为Al 7075，合金成分主要为锌，其次是镁，镁主要用于增加基体和增强材料间的润湿性。表一给出了7075合金的化学组份。实验采用Al-Ti-B (Al-5wt% Ti-1wt%B)对基体粒度进行精磨。

表一

2.2 增强材料

增强材料为碳化硅微粒，密度为1.30g/cm3，粒度为30±1μm。

3. 金属基体复合材料的铸造

实验采用挤压铸造工艺来制备金属基体复合材料；压模材料为工具钢；采用感应电炉来融化7075铝合金。铸造步骤如下：

首先根据7075铝合金组份算出化学成分；

将除了镁以外的铝合金材料加入感应电炉，温度调至800 ℃左右直至得到液体相；

将碳化硅粉末加入熔融金属中；

关闭电炉，开始进行机械搅拌。与此同时对模具进行加热；

机械搅拌5分钟，重启电炉进行融化；

80MPa压力下采用挤压铸造工艺制备出碳化硅增强型7075铝复合材料；每次压铸出3个试样，余料重新融化再利用。