河南巩义市金刚砂

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碳化硅又称金钢砂或耐火砂。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，莫司硬度是9.5。
中文名 金钢砂 又 称 金钢砂或耐火砂 显微硬度 2840～3320kg/mm2 比 重 3.20～3.25
目录
1 简介
2 性质
3 用途
4 分类
5 理化性质
? 物质特性
? 物质结构
简介编辑
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，机械强度刚玉，性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料，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，机械强度刚玉。 [1]
性质编辑
碳化硅的硬度很大，耐高温，高温时能抗氧化。
用途编辑
（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。
（3 ）还可以做五金，玻璃，宝石，玉器等抛光研磨。
碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、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 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
（4）高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
分类编辑
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,机械强度刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂。
理化性质编辑
物质特性
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,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上硬的金刚石（10级），具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。
碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为常见的一种同质异晶物，在2000 °C高温下形成，具有六角晶系结晶构造（似纤维锌矿）。β-碳化硅，立方晶系结构，与钻石相似，则在低于2000 °C生成，结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上，因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目，而另一种碳化硅，μ-碳化硅为稳定，且碰撞时有较为悦耳的声音，但直至今日，这两种型态尚未有商业上之应用。
因其3.2g/cm3的比重及较高的升华温度（约2700 °C），碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下，它都不会熔化，且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高大电流密度，在半导体高功率元件的应用上，不少人试着用它来取代硅。此外，它与微波辐射有很强的耦合作用，并其所有之高升华点，使其可实际应用于加热金属。
纯碳化硅为无色，而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。 [2]
物质结构
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。[3]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。