碳化硅耐火材料

工業用碳化硅通常含有2%左右的雜質，其中主要有二氧化硅、硅、鐵、鋁、鈣、鎂及碳。根據碳化硅的色澤及主要用途，碳化硅的分類大致如下：黑色碳化硅，代號TH，主要用於研磨材料和耐火材料；綠色碳化硅，代號TL，用於研磨材料和耐火材料，也可用來製造電阻元件(如硅碳棒)等；礬土碳化硅用於製造熱敏電阻和避雷器等。 ^[1] 

碳化硅砂是用二氧化硅與碳質原料於電爐內在高温下煉製而成的，而碳化硅製品則是以碳化硅砂為骨料，以氧化物，硅酸鹽或硅粉作高温結合材料、經成型、燒製而成。在電爐煉製碳化硅砂時，若以石油焦和石英砂為主要原料，得到的是黑色碳化硅砂；若配料時加入適量的食鹽，則可生產綠色碳化硅砂；若配入適量的礬土，可生產礬土碳化硅砂。 ^[1] 

碳化硅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。碳化硅的最大特點是高温強度高，普通陶瓷材料在1200~1400℃時強度將顯著降低，而碳化硅在1400℃時抗彎強度仍保持在500~600MPa的較高水平，因此其工作温度可達1600~1700℃。再加上碳化硅陶瓷的熱傳導能力也較高，在陶瓷中僅次於氧化鈹陶瓷，因此碳化硅已經廣泛應用於高温軸承、防彈板、噴嘴、高温耐蝕部件以及高温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硅陶瓷的燒結助劑，通過液相燒結的途徑獲得緻密的碳化硅。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。 ^[2] 

碳化硅質耐火材料擁有特殊性能，這決定着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，碳化硅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、一端封閉式測温管及大磚。碳化硅製品還應用在許多非直接加熱式窯爐結構內，如鋅蒸餾塔、立式及卧式蒸餾罐等。在較廣的温度範圍內，碳化硅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，其中包括低温用的導軌及拉桿，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。碳化硅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。碳化硅質耐火材料還在蒸汽鍋爐中使用。在工業中，碳化硅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。 ^[1]