是美国人艾奇逊。他采用含氧化铝的粘土,配上焦炭,对该混合物通一强大的电流,直到中心的粘土融化。冷却后,他在点击的端部和混合物料中发现了明亮闪光的坚硬物质。艾奇逊多次重复这一实验,并且把这些坚硬物质收集起来实验它的磨削性能,结果竟能磨损他的钻石戒指。当时艾奇逊认为所发现的物质是碳和刚玉的化合物,所以将这种物质取名为“卡普伦登”。他是英文carbo
(碳)和coru
dum(刚玉)两个词复合构成的。
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f事实上,参与反应的不是粘土里的氧化铝,而是二氧化硅。1893年,艾奇逊获得碳化硅生产专利权,使碳化硅成为世上最早商品化的人造磨料1。当时只能智取黑色碳化硅,日产125克。它被人们认为是“研磨宝石”,每公斤价格高达1600美元。
3碳化硅的概念及性质
31基本认识及概念
SiC成形体的制作工艺图:
图1SiC成形体的制作工艺
分子式为SiC,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。碳化硅(SiC)是通过用石英砂、石油焦或煤焦、木屑为原料,其过程通过电阻炉2高温冶炼而成。在大自然中也存在罕见的矿物,莫桑石。
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f目前我国工业生产的碳化硅两种,黑色碳化硅,绿色碳化硅,均为六方晶体。包括黑碳化硅和绿碳化硅。黑碳化硅是以石英砂、石油焦和优质硅石等为主要的原料。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体,一种是绿碳化硅,含SiC97以上,主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅,有金属光泽,含SiC95以上,强度比绿碳化硅大,但硬度较低,主要用于磨铸铁和非金属材料。
图2优质绿碳化硅微粉
图3绿碳化硅原块
32碳化硅的物理性质和化学性质
321碳化硅的物理性质碳化硅的折射率非常高,在普通光线下为2676726480在特殊光线下为2688926930各种晶型的碳化硅比重十分接近,一般为3217碳化硅砂的堆积密度为1216gcm3之间波动,取决于粒度型号、粒度组成和颗粒形状。耐火材料用碳化硅砂还测定其摇实密度,整形后的8以下通料的摇实密度可达2124gcm3碳化硅的莫氏硬度为92黑SiC与绿SiC的硬度无论在常温下还是高温下都基本相同,没有本质上的差别。
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f碳化硅的膨胀系数不大,以下为测定结果。在251400℃范围内,碳化硅平均热膨胀系数可取44×10(6℃1)。碳化硅的热膨胀系数:
表1碳化硅的热膨胀系数
纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳r