碳化硅陶瓷的用途

1、化工、冶金

碳化硅材料对铁水、熔渣和碱金属的侵蚀有高的抗力，和高导热和耐磨损的特性，70年代至90年代初期。全世界已有65%以上的大型高炉采用了氮化硅结台碳化硅材料作为炉身材料，使高炉寿命延长了2096—40%。在冶炼金属铝、铜和锌时，也大量的采用了各种碳化硅材料作为炉衬或坩埚。在化工、冶金工业中，为了充分利用各种热炉废气中的热量，经常使用陶瓷热交换器预热各种气体或液体。

2、能源环保

将煤气在高温下直接净化，可充分利 Hexolov热交换器用煤气的显热，比之常温净化可大大提高热效率，将高温净化后的煤气直接用于燃气轮机发电，可以大大提高供电效率，减低有害物的排量，节约用水。现代燃煤发电系统中燃气轮机设备的使用与环境保护的标准都要求实现高温燃气直接除尘。

3、工业窑炉

轻工、建材、电子等行业大量使用各种工业窑炉，采用不同材质碳化硅窑具的组合，可以大幅度减少窑具重量及其所占据的空间，提高能量利用率，减轻工人劳动强度。同时由于48碳化硅部件优异的抗熟冲击性能，烧成升温速度可以加快。

4、各种加熟装置

在材料烧结、熔化、热处理，以及玻璃行业，燃气间接加热是一种重要方式。燃气间接加热与直接燃烧加热相比，可大大提高热效率，降低NO。等有害气体的排出。同时提高了温度的稳定性，保证对炉内气氛的控制：同时在许多工业加热过程中，要求工件与燃烧环境隔离。

5、发热元件

碳化硅重要的导电特性使得其是制造lOOO。C以上加热炉发热元件的最主要材料，碳化硅发热元件是碳化硅材料的最主要产品，具有极大的市场。

我国有关产品的使用温度长期停留在1400'C以下，而发达国家进人九十年代以来，其碳化硅发热元件的使用温度已普遍提高到1600"(2，例如德国的Cesi-wid公司，日本的东海高热株式会社，同时与国外产品相比，我国产品冷端/热区电阻比一般仅为1：10，低于国外水平(1：15)，造成电力资源的浪费。

6、机械密封

为了改进性能，节约燃料，延长保修期，汽车工业对冷却系统提出了更高的要求。由于汽车冷却系统温度和压力的提高，要求水泵具有更高的速度，承担更高的负载。提高水泵使用寿命的重要因素之一是机械密封问题。

7、原子能工业用碳化硅复合材料

碳化硅材料具有低的中子激活行为(中子作用下的放射性)，低的停堆余热，低的气体(特别对氮气)渗透率，加之优异的高温机械性能，使得其可用于核电站用结构材料。例如美国ARIFS核电站选择SiC纤维增强的SiC作为嵌套包壳材料…。随着核电事业的发展，对高性能碳化硅材料的需求必将大大增加。5l4结语通过以上对碳化硅材料制备及其工程应用进行的总结，可以看出碳化硅材料是目前最具有产业化前景的先进工程陶瓷，它不仅包括高性能精细陶瓷，而且更覆盖了从低到高各种不同性能档次的碳化硅制品。

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。

关键词： 工业材料 热炉废气 陶瓷热交换器 碳