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制备碳化硅的主要原料是以SiO为主要成分的脉石英或石英砂,以及以C为主的石油焦;低品位碳化硅也有低灰分无烟煤为原料。辅料为锯末,食盐。脉石石英是一种火成岩,在其他岩石缝隙中发育,是由酸性岩浆分异而形成的。有的为乳白色半透明矿石,是生产碳化硅的优质原料。石英砂是一种由河沙、海沙、湖沙组成的沉积砂矿,它由含石英矿石通过自然破碎、阀门密封面硬质合金冲击而成,其中成分、粒度适宜者可作为冶炼碳化硅的原料,目前这种原料应用更为普遍。
硅碳有黑色和绿色两种。熔炼碳化硅时,要求硅质原料中的SiO,含量越高,杂质越少越好;而冶炼黑碳化硅时,硅质原料中的SiO含量可以稍微低一点。
硅原料的粒度也很重要,一般可采用6~20”混合粒度砂。粒径粗大会影响表面活性,过细则会降低炉料的透气性。
为了提高碳化硅的产量和质量,对石油焦的要求是:硬质合金密封件非标固定碳含量尽量高。灰分低于1.2%,挥发分小于12%。原油焦粒度一般控制在2mm或1.5mm以下,熔炉功率较大时粒度可以适当放粗。但石油焦粒度过粗大时,C与Si0反应不易完全,碳化硅结晶层中易夹杂炭粒。
熔炼黑碳化硅时要使用木屑,木屑是用来调节炉料的透气性。它的技术要求没有特别的规定,但是不能混入比较明显的污垢。由于石英砂颗粒大小的差异,在体积百分数范围内,木屑在炉料中所占比例为0%10%,女般约53%左右(体积百分数)。
盐只适用于冶炼绿碳化硅。对盐的作用说法不一,硬质合金密封球价格有的说它能加速排除杂质,有的说它是起催化作用。但是,无论怎样,目前冶炼绿碳化硅时都要加盐,加入量一般为6%一~8%。
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