碳化硅磨料通常以石英、石油焦炭为主要原料。它们在备料工序中经过机械加工,成为合适的粒度,然后按照化学计算,混合成为炉料。磨料调节炉料的透气性,在配炉料时要加适量的木屑。制炼绿碳化硅时,炉料中还要加适量的盐。
炉料装在间歇式电阻炉内。电阻炉两端是端墙,近中心处有石墨电极。炉芯体即连于两电极之间。炉芯周围装的是参加反应的炉料,外部则是保温料。制炼时,电炉供电,炉芯体温度上升,达到2600~2700℃。电热通过炉芯表面传给炉料,使之逐渐加热,达到1450℃以上时,即发生化学反应,生成碳化硅,并逸出CO。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍。
随着时间的推移,炉料高温范围不断扩大,形成的碳化硅也越来越多。它在炉内不断形成,蒸发移动,结晶长大,聚集成为一个圆筒形的结晶筒。结晶筒的内壁因受高温,**过2600℃的部分就开始分解。分解出的硅又与炉料中的碳结合而成为新的碳化硅。炉自送电初期,电热主要部分用于加热炉料,而用以形成碳化硅的热量只是较少的一部分。送电中期,形成碳化硅所用的热量所占比例较大。送电后期,热损失占主要部分。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。调整送电功率与时间的关系,优选出有利的停电时间,以期获得电热利用率。
黑色碳化硅和绿色碳化硅的应用也有所差别。黑碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗张强度低的材队如玻璃、陶瓷、石料和耐火物氯同时也用于铸铁零件和有色金属材料的磨削。绿碳化硅制成的磨具,多用于硬质合金、钦合金、光学玻璃的磨削,同时也用于缸缸的精磨。反应物在碳化硅表面形成一个固相产物层,碳化硅中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。
碳化硅纤维正在一些国家组织生产,可作为复合结构材的组分。
由此可见,碳化硅是一种广泛应用的人造磨料和工程材料。国外某些厂商碳化硅生产的特点是多牌号和开展综合科用,以适应各部门应用的需要,并可做到物尽其才,提高生产厂的经济效益.这一点很值得我们重视。目前我国各砂轮厂生产的碳化硅绝大部份是用作磨料,而冶炼炉中产生的大量二级品碳化硅没有用武之地,只能用于回炉冶练,这是很不经济的。它会显著降低炉的热效率。碳化硅的泛起,给我们带来了更多的机遇、更多的市场,尤其是在后期经由人们的深入研究。