纯碳化硅是无色透明的晶体,又称碳硅石,金钢砂或耐火砂,其成分为石英砂、木屑、石油焦或煤焦,通过电阻炉高温冶炼而成,是应用较广泛、较经济的一种非氧化物高技术耐火原料。
碳化硅的硬度介于金刚石和刚玉之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。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。工业用碳化硅是较早的人造磨料,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。
碳化硅有绿碳化硅和黑碳化硅两个常用的品种。绿碳化硅自锐性好,用于精磨高速钢刀具和加工硬质合金、钛合金和光学玻璃。黑碳化硅韧性高于绿碳化硅,大多用于加工石材、陶瓷、玻璃等抗张强度低的材料。还有一种适于轴承超精加工的立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具,使表面粗糙度大幅度降低。
碳化硅主要应用于磨料及冶金原料、**耐火材料、功能陶瓷。高纯度单晶碳化硅,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维,一种半导体,导热性能优良,高温时能抗氧化。碳化硅作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
碳化硅的硬度很大,耐磨性能好,导热系数高、热膨胀系数小、化学性能稳定,大量用于制作电热元件硅碳棒。低品级碳化硅是*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。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;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。