Como um dos materiais abrasivos comumente usados, o carboneto de silício (Carborundum) tem muitas vantagens em termodinâmica, produtos químicos e física. É adequado para polimento, abrasivos, tintas e refratários. As propriedades do carboneto de silício são demonstradas nos seguintes aspectos:
As propriedades do carboneto de silício em produtos químicos:
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O carboneto de silício tem forte resistência à oxidação.
Quando aquecido a 1000 ° C no ar, o carboneto de silício oxida apenas na superfície, formando um filme de dióxido de silício. O filme pode proteger o material de carboneto de silício da oxidação.
Quando aquecida a 1300 ° C, a cristobalita começou a precipitar na camada de filme de dióxido de silício. A mudança na forma do cristal causou a quebra da camada de filme e a taxa de oxidação aumentou ligeiramente.
Quando aquecido a 1500-1600 ° C, a camada do filme de dióxido de silício ficará mais espessa e a capacidade de proteção contra a oxidação aumentará. Portanto, o carboneto de silício pode ser muito estável em altas temperaturas. Quando aquecido acima de 1627 ° C, a resistência à oxidação do carboneto de silício diminuirá rapidamente.
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O carboneto de silício possui forte estabilidade química.
A estabilidade química do carboneto de silício também se deve à sua capacidade de resistir à oxidação.
Os efeitos de várias substâncias corrosivas no carboneto de silício são os seguintes:
| Substância do composto reativo | Temperatura (° C) | Reação e erosão do carboneto de silício |
| MgO | 740 | Sem reação |
| 1000 | Reação começar | |
| 1555 | A reação de decomposição do carboneto de silício ocorre obviamente | |
| CaO | 1000 | Reação começar |
| 1690-1740 | Produz carboneto de cálcio e silicato de cálcio | |
| Al2O3 | 1700 | Sem reação |
| TiO2 | 1720 | Reação na presença de carbono |
| Cr2O3 | 1600 | A reação ocorre e silicato de cromo é formado |
| Fe2O3 e FeO | 1300 | Reação começar |
| 1500 | Reação óbvia | |
| 1500-1600 | Fe2O3 reage com SiC para formar silicato de ferro na presença de carbono | |
| CuO | 800 | Reação começar |
| 1500 | Reação para produzir silicato de cobre | |
| Na2O3 | Em uma atmosfera oxidante, o carboneto de silício é completamente oxidado | |
| KOH | O carboneto de cálcio se decompõe e derrete | |
| Carbonato Alcalino | Ataca e decompõe carboneto de silício | |
| Na2CO3 | 900 | Ataca e decompõe carboneto de silício |
| K2CO3 | 1100 (por 15 min) | O carboneto de silício está completamente dissolvido |
| Caso | 525 | Sem reação |
| FeS | 1200 (por 15 min) | Carboneto de silício está corroído |
| Silicato de sódio | 1300 | Em uma atmosfera fortemente oxidante, o carboneto de silício se decompõe |
| Silicato de cálcio | 1700 (por 15 min) | Sem reação |
| 2FeO. SiO2 | 1400 (por 15 min) | Reação |
As propriedades do carboneto de silício na física:
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A dureza do carboneto de silício
A dureza do carboneto de silício está entre a alumina fundida e o diamante. A dureza de Mohs do carboneto de silício preto é 9,2-9,3, a dureza de Mohs do carboneto de silício verde é 9,4-9,5. A dureza Vickers do carborundo é 3100-3400kg / mm2. A dureza do carboneto de silício diminuirá com o aumento da temperatura. A uma temperatura elevada de 1200 ° C, a dureza do carboneto de silício pode atingir o dobro da alumina fundida.
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A tenacidade do carboneto de silício
A tenacidade do abrasivo de carboneto de silício refere-se à dificuldade de quebra sob a ação de forças externas. Tomando a granalha F46 como exemplo, a tenacidade do carborundo testado pelo método de pressão estática é de cerca de 68-78%.
Em comparação com a alumina fundida, a resistência mecânica do carboneto de silício é maior. F120, por exemplo, a resistência à compressão do carboneto de silício é 186KN / cm2 e a resistência à compressão do abrasivo de corindo é 100KN / cm2.
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A cor do carboneto de silício
O carboneto de silício é dividido em carboneto de silício preto e carboneto de silício verde. Sua cor é causada pelo conteúdo e tipo de impurezas do cristal. O carboneto de silício preto é azul-escuro claro, a pureza do SiC preto de primeira qualidade é de 98%. O carboneto de silício verde é verde e a pureza do SiC verde de primeira qualidade é de 99%.
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Condutividade térmica e coeficiente de expansão linear de carboneto de silício
O coeficiente de expansão térmica do carboneto de silício em diferentes temperaturas (x10-6 / ° C):
| 100-500 ° C | 100-900 ° C | 15-1000 ° C | 25-1700 ° C | 20-1000 ° C | 20-1525 ° C | 20-1000 ° C | 20-1470 ° C |
| 4,1 | 4,47 | 4,35 | 4,3 | 5,2 | 4,9 | 4,3 | 4,5 |
Pode-se observar que a uma temperatura de 25-1400 ° C, o coeficiente de expansão térmica médio do carboneto de silício é 4,4×10-6 / ° C, enquanto o coeficiente de expansão térmica da alumina fundida é 7-8×10-6 / ° C.
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A condutividade elétrica do carboneto de silício
Devido à introdução de impurezas, o carboneto de silício tem propriedades semicondutoras. A condutividade do carboneto de silício aumenta rapidamente com o aumento da intensidade do campo elétrico e possui uma característica não linear. Além disso, a condutividade do carboneto de silício também muda com a temperatura.