磨料磨具专业知识.doc

什么是碳化硅？碳化硅的性质和用途
    碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为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。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。 碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。

    包括黑碳化硅和绿碳化硅，其中：黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。 常用的碳化硅磨料有两种不同[1]的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。

    碳化硅的性质

    分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。

    纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。

    碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。

    碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约98.5%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC99%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

    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;用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

    碳化硅的硬度很大，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。

    用途

    (1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

    (2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

    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。目前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。

    (3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

    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。

    磨料磨具

    主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。

    化工

    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。

    耐磨、耐火和耐腐蚀材料

    利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

    另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。

    有色金属

    利用碳化硅具有耐高温&def强度大&def导热性能良好&def抗冲击&def作高温间接加热材料&def如坚罐蒸馏炉&def精馏炉塔盘&def铝电解槽&def铜熔化炉内衬&def锌粉炉用弧型板&def热电偶保护管等.

    钢铁

    利用碳化硅的耐腐蚀&def抗热冲击耐磨损&def导热好的特点&def用于大型高炉内衬提高了使用寿命.

    冶金选矿

    碳化硅硬度仅次于金刚石&def具有较强的耐磨性能&def是耐磨管道&def叶轮.泵室.旋流器&def矿斗内衬的理想材料&def其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一.

    建材陶瓷砂轮工业

    利用其导热系数.热辐射&def高热强度大的特性&def制造薄板窑具&def不仅能减少窑具容量&def还提高了窑炉的装容量和产品质量&def缩短了生产周期&def是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.

    节能

    利用良好的导热和热稳定性&def作热交换器&def燃耗减少20%&def节约燃料35%&def使生产率提高20-30%&def特别是矿山选厂用排放输送管道的内放&def其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍.

    ②磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。

    珠宝

    合成碳化硅(Synthetic Moissanite)又名合成莫桑石、合成碳硅石(化学成分SiC)，色散0.104比钻石(0.044)大，折射率2.65-2.69(钻石2.42)，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用

白刚玉磨料规格用途详解
    白刚玉微粉适用于各种高端产品，工艺或者五金等产品表面美化处理，喷砂后表面洁白无任何杂质，免去清洗烦恼。细号白刚玉可用作抛光研磨之首。 也可用做各种产品添加剂。

    白刚玉喷砂磨料粒度砂性能及优点：
    1、不影响加工件的颜色;
    2、可在严禁铁粉残留的制程使用来喷砂;
    3、 白刚玉微粉 级非常适合湿式喷砂和研光作业;
    4、加工速度快品质高;
    5、所含氧化铁的量极低适合严禁铁质残留之喷砂作业;
    6、经过酸洗步骤以除杂质。

    白刚玉磨料应用范围：
    1、表面加工：金属氧化层，碳化物黑皮，金属或非金属表面污锈清除，如重力压铸模，橡胶模之氧化物或离形剂之去除，陶瓷表面黑点，铀色去除，彩绘重生。
    2、美化加工：各种黄金，K金饰品，贵金属制品之消光或雾面处理，水晶，玻璃，波纹，压克力等非金属之雾面加工以及能使加工物表面成金属光泽。
    3、蚀刻加工：玉石，水晶，玛瑙，半宝石，印章，雅石，古董，大理石墓碑，陶瓷，木材，竹片等之蚀刻美工。
    4、前处理加工：铁氟龙（TEFLON），PU，橡胶，塑料被覆，橡胶滚桶（ROLLER），电镀，金属喷焊，镀钛等之前处理，使表面附着力增加。
    5、毛边加工：电木，塑料，锌，铝压铸品，电子零件，磁芯等之毛边去除。
    6、应力消除加工：航天，国防，精密工业之零件，除锈，除漆消光，整修等之应力消除加工处理。
    7、电子零件加工：硅芯片之雾面及蚀刻，晶圆背面杂质去除，电子零件封装之溢胶，成品表面印字的去除，陶瓷电热之清洁。
    8、模具之加工：一般模具表面之喷砂，模具咬花后雾面处理，线切割模，玻璃模，轮胎模，导电橡胶模，鞋模，电木模，电镀模，按键模，塑料制品模。
    9、大工作物之加工：大型工件如油槽，化学槽，船壳，铜构，铁皮屋，货柜，汽车工业等之除锈，除漆，维修及大片平板玻璃自动雾面处理。
    10、玻璃加工：各种工艺玻璃之喷砂。

    白刚玉喷砂磨料粒度砂用途：
    1、可用在各式喷砂和研光(Lapping)作业;
    2、玻璃或压克力艺品之雾化美感加工;
    3、电视屏幕制程中喷砂;
    4、硅晶元之切割;
    5、齿模之清洁喷砂;
    6、精密铸造用型砂;

    白刚玉微粉规格：

    w0.5-w63材质

    本产品适用于各种精密仪表零件的抛光，机床主轴的超精研磨及水晶研磨抛光，超精油石制造，钢球抛光等。广泛用于电子、光学仪器、眼镜、轴承、石英晶体、高级耐火材料等研磨抛光.
    详细说明：
    1. 硬度高，颗粒致密，单颗粒圆形度好。
    2. 颜色纯白，无杂质，保证耐磨层或耐磨纸色泽与透明性。
    3. 粒度分布均匀集中，单颗粒形一致，用最少量可达最大耐磨效果。
    4. 它是精选自经两千多度高温熔炼而成的优质白刚玉为原料，精细制作而成， 白刚玉微粉 其化学性能稳定与酸、碱不发生作用，热收缩性极小