碳化矽耐火材料

工業用碳化矽通常含有2%左右的雜質，其中主要有二氧化矽、矽、鐵、鋁、鈣、鎂及碳。根據碳化矽的色澤及主要用途，碳化矽的分類大致如下：黑色碳化矽，代號TH，主要用於研磨材料和耐火材料；綠色碳化矽，代號TL，用於研磨材料和耐火材料，也可用來製造電阻元件(如矽碳棒)等；礬土碳化矽用於製造熱��電阻和避雷器等。

碳化矽砂是用二氧化矽與碳質原料於電爐內在高溫下煉製而成的，而碳化矽製品則是以碳化矽砂為骨料，以氧化物，矽酸鹽或矽粉作高溫結合材料、經成型、燒制而成。在電爐煉製碳化矽砂時，若以石油焦和石英砂為主要原料，得到的是黑色碳化矽砂；若配料時加入適量的食鹽，則可生產綠色碳化矽砂；若配入適量的礬土，可生產礬土碳化矽砂。

碳化矽是共價鍵很強的化合物，其Si-C鍵的離子型僅12%左右，因此，它也具有優良的力學性能、優良的抗氧化性、高的抗磨損性以及低的摩擦係數等。碳化矽的最大特點是高溫強度高，普通陶瓷材料在1200~1400℃時強度將顯著降低，而碳化矽在1400℃時抗彎強度仍保持在500~600MPa的較高水平，因此其工作溫度可達1600~1700℃。再加上碳化矽陶瓷的熱傳導能力也較高，在陶瓷中僅次於氧化鈹陶瓷，因此碳化矽已經廣泛套用於高溫軸承、防彈板、噴嘴、高溫耐蝕部件以及高溫和高頻範圍的電子設備零部件等領域。

稀士氧化物如Y₂O₃等同樣可以作為碳化矽陶瓷的燒結助劑，通過液相燒結的途徑獲得緻密的碳化矽。由於其液相燒結是通過玻璃相的形成來降低孔隙率，提高緻密度的，因此，玻璃相的特性對燒結所得微觀結構影響很大。

碳化矽質耐火材料擁有特殊性能，這決定著它可以在不同用條件和不同工業領域內使用。由於導熱性高，碳化矽質耐火材料廣泛用於製造馬弗爐、加熱式爐底及換熱器、匣缽、滲碳箱、熱電偶套管、一端封閉式測溫管及大磚。碳化矽製品還套用在許多非直接加熱式窯爐結構內，如鋅蒸餾塔、立式及臥式蒸餾罐等。在較廣的溫度範圍內，碳化矽質的耐火材料的機械強度及耐磨性均直，因此可以用它製造耐機械磨損的部件，其中包括低溫用的導軌及拉桿，以及受強烈磨損的旋分器、集塵器、管道、溜槽、爐底等的內襯、隧道窯窯車的格子板、濾氣用多孔品等等。碳化矽質耐火材料的特殊化學性能，使得它在有色冶金及化學工業的各種窯爐和裝置中的使用效果很好。碳化矽質耐火材料還在蒸汽鍋爐中使用。在工業中，碳化矽質耐火材料的使用規模還遠遠不夠。近年來此種耐火材料生產規模的增長，而在工業中，特別是在陶瓷工業、有色及黑色冶金中的廣泛使用提供了可能性。