碳化硅碳化硅陶瓷的硅酸鹽晶體結構
在碳化硅陶瓷化合物中,基本的結構單元是硅氧四面體。四面體的四個頂端氧離子以不同的方式與其他硅氧四面體鏈接可不同的硅酸鹽化合物,形成特種陶瓷的硅酸鹽晶體結構。大體可以分為以下幾種。
1島狀結構。
以兩種硅酸離子的形式存在,無壓燒結碳化硅,彼此間靠其他金屬離子來鏈接,呈孤島狀。
2環狀結構。
硅酸離子相互鏈接形成封閉環,可分為三方環、四方環、六方環。
3鏈狀結構。
分單鏈和雙鏈。單鏈礦物油:頑火輝石、鋰輝石等。雙鏈重要礦物油透閃石。
4)層狀結構。
每一個硅酸離子與相鄰的三個硅氧四面體相連,形成二維空間內延展的層。
5架狀結構。
每一個硅酸離子與四個相鄰的硅酸氧四面體相聯,形成三維空間伸展的骨架。
由于碳化硅制品具有高的熱傳導性,所以對溫度急變的抵抗性-。碳化硅制品導熱性受下列條件影響:
1結合碳化硅制品含碳化硅含量越高其熱傳導性越好;
2成型壓力大及高密度制品熱傳導性-;
3燒成溫度自1300℃提高到1500℃并在中性或弱還原性火焰燒紙的碳化硅制品,導熱性約可提高18%-30%;
4)碳化硅制品的導熱系數隨溫度上升而降低。
碳化硅碳化硅耐火材料制品的性質
碳化硅耐火材料是以碳化硅為原料和主晶相的耐火制品。因為碳化硅耐火制品的原料和主晶相主要是碳化硅,所以制品的許多性質都取決于碳化硅的性質。這類耐火制品中,碳化硅坩堝,碳化硅為瘠性料,必須由結合劑將其黏結為整體,故結合劑的性質和粘結形式對制品的性質有相當大的影響。
碳化硅是硅與碳元素以共價鍵結合的非金屬碳化物,分為天然碳化硅和人工合成碳化硅。天然碳化硅稱為碳硅石,儲量甚少,無開采價值。工業上用的碳化硅都是由人工合成的。
碳化硅是碳化硅二元系中二元化合物,其原子比為1:1含c的分數為29.97%,重結晶碳化硅,si的分數為70.03%。碳化硅有兩種晶型:β-sic和α-sic。β-sic為立方晶系,從2100℃開始到2400℃ 不可逆地緩慢轉化為六方晶系α-sic。在轉化溫度下保溫時間于轉化量。β-sic真密度為3.21g/cm3,碳化硅,α-sic為3.22g/cm3。通常,在碳化硅耐火制品中碳化硅多為α-sic。它具有很低的熱膨脹性,約為莫來石的二分之一。導熱性-,在室溫下熱導率約為35w/(m·℃,它隨溫度升高略有下降,但在高溫下仍-,例如在1300℃仍在11w/(m·℃以上。