1.碳化硅

【英文名】silicon carbide; carborundum

【别名】金刚砂

【结构式】Sic

【分子量】40.10

【物化性质】碳化硅为黑色、绿色颗粒砂或微粉，是共价键化合物。有75种晶形，主要为。β型。β-Sic是低温稳定形，当加热到2100℃时，开始向a型转变，在2400℃时则迅速转变。a为六方晶系，溶点＞2700℃，热膨胀系数(0℃）为4.7×10^-6/K，热导率0.5566W/(cm·K)。纯者为无色晶体，相对密度3.06～3.20，硬度高，莫氏硬度9.2～9.6,威氏硬度2800～3300。导热性好，热膨胀系数低，在氧化气氛中可使用到1600℃。

【质量标准】国家标准《普通磨料碳化硅》GB 2480-2008

表1陶瓷结合剂磨具、砂带用碳化硅磨料的化学成分

表2有机结合剂磨具、手工打磨的砂页用碳化硅磨料的化学成分

表3碳化硅磨料磁性物含量

磨料粒度及其组成、磨料粒度组成测定方法按GB/T 2481.2～2009。

GB/T9258.1～2000《涂附磨具用磨料粒度分析第1部分：粒度组成》。

GB/T9258.2～2008《涂附磨具用磨料粒度分析第2部分：粗磨粒P12～P220粒度组成的测定》。

GB/T9258.3-～2000《涂附磨具用磨料粒度分析第3部分：微粉P240～P2500粒度组成的测定》。

理化指标：

欧洲标准（FEPA);F240#,F280#,F320＃、F400＃、F500＃、F600＃、F800＃、F1000＃、F1200＃、F1500＃、F1800＃。

日本标准（J1S);#240,#280,#320,＃360、＃400、＃500、＃600、#700、＃800,＃1000,＃1200,＃1500,＃2000,＃2500,＃3000,＃4000,＃6000,＃8000。

【用途】以其高硬度、耐磨损和化学稳定性好等优异性能在工业上有较为广泛的用途。适合制作固结及涂料、磨具、湿式或干式喷射沙；适于加工硬度、抗张强度较大的金属材料及精密仪器，微型轴承，量规等特种工件的超细研磨和抛光，及光学电子、玻璃、陶瓷、石材、玛瑙及高级珠宝、玉器等非金属材料的研磨和抛光。用作耐火材料、耐磨耗材料、电阻发热元件和变阻器。其单晶为半导体，也用作磨料。在石墨中加入保护性氧化物，可以提高石墨的抗氧化性，延长石墨的使用寿命。用作炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，制造四氯化硅的原料和硅树脂工业的主要原料。用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧形板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制作火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外，其也是高速公路、航空飞机跑道、太阳能热水器等的理想材料之一。

【制法】气相反应法：以四氯化硅、四氯化碳和氢气为原料，把这种棍合气体送到感应加热的供结晶生长用基材上，使之反应，与此同时使碳化硅结晶在此基材上析出。根据反应气的浓度比、结晶生长温度、输送气体的流速、结晶生长用基材的种类等条件的不同，其析出的结晶形状有所改变。在SiC1₄/CC1₄=1.4～1.8（摩尔比），结晶生长温度1400～1500℃,氢气流速120cm/min以下的场合，得到须状结晶。超过这个范围则生成粒状结晶或在表面形成薄层。

以石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料在电阻炉内经高温(2000～2500℃）冶炼而成。起反应式为：

Si0₂+3C→SiC+2CO

【全性】

毒性及防护：吸入碳化硅粉尘则沉积于肺部而引起肺部疾病。工作人员要穿戴全身防护服及有关劳保用品、防止粉尘吸入。

包装及贮运：用聚乙烯塑料袋密封口，外套聚丙烯编织袋包装，每袋净重25kg。贮存在阴凉、通风、干燥的库房内，不可与无机酸、碱共贮混运，运输过程中要防雨淋，搬运时要轻装轻卸，防止包装破损。失火时，可用水、干砂土和二氧化灭火器扑救。