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碳化硅磨料

  2023-09-11    阅读:325    来源:

碳化硅磨料的化学成分是反映其内在质量和性能的主要指标之一。一般地说,碳化硅含量愈高,纯度愈高,则碳化硅磨料的物理性能愈好。     碳化硅磨料的主要成分是碳化硅(SiC)。一级品SiC结晶块中通常含95%~98%的SiC,其余为各种杂质。     游离硅(F·Si):它一部分溶解在碳化硅晶体中,一部分与其它金属杂质(铁,铝,钙等)呈合金状态存在。     游离二氧化硅(F·SiO2):通常存在于晶体表面,大都是由于冶炼碳化硅电阻炉冷却过程中碳化硅氧化而形成。正常情况下,绿碳化硅结晶块表面的游离硅,二氧化硅的含量为0.6%左右。当配料中二氧化硅过量中,二氧化硅会蒸发凝聚在碳化硅晶体表面上,呈白色绒毛状。     碳(C):一部分包裹在碳化硅晶体中,一部分和金属杂质形成碳化物。当配比中碳过量时,可看到明显的游离状态的炭料。     铁,铝,钙,镁:由于炉内的高温及还原性气氛,结晶块中的这些杂质大都呈合金状态或碳化物状态。     碳化硅磨料的化学成分随磨料粒度的变化略有波动。粒度愈细,纯度愈低。     我国磨料工业上,规定碳化硅成分的标准分析方法是酸萃法,即采用混合酸液(HNO3,H2SO4,HF)对试样加热处理,使颗粒表面的杂质溶解,残渣经灼烧后视为碳化硅含量,此法又称为表面分析法。另一种分析法是碱熔法,即把试样与碳酸钠共熔,待试样全熔后分析之,这种分析方法又称为全熔法。显然,同一试样用前一种方法测出的碳化硅含量稍高于后一种测法。详见表2-1-1。     表2-1-1 碳化硅中杂质的含量(%)     产物 R2O3 RO F·Si F·SiO2 总计     总量 表面量 总量 表面量 总量 表面量 总量 表面量 总量 表面量     绿色 0.72 0.37 0.42 0.05 1.72 0.01 0.42 0.13 3.28 0.56     绿色 1.03 0.36 0.29 0.06 2.08 0.12 0.60 0.40 4.00 0.94     黑色 1.09 0.33 0.28 0.01 2.77 0.02 0.72 0.59 4.86 0.95     黑色 1.30 1.22 0.41 0.13 4.21 0.13 1.20 1.11 7.11 2.59     黑色 1.29 0.54 0.36 0.09 3.17 0.16 0.83 0.29 5.65 1.08     黑色细结晶 1.27 0.65 0.38 0.09 5.02 0.29 0.87 0.58 7.54 1.61     黑色 1.42 0.33 0.33 0.03 6.07 0.04 1.03 0.63 8.85 1.03     无定形物 3.68 1.56 0.32 0.10 20.72 0.69 8.70 6.04 33.42 8.39     无定形物 1.53 0.61 0.95 0.07 11.99 0.61 2.72 1.41 17.19 2.70     注:“总量”是按全熔法测定的结果,“表面量”是按分析法测定的结果。         

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