碳化矽是耐火材料重要的原材料之一,在耐火材料的生產過程中,碳化矽的質量是碳質耐火材料性能的關鍵,因此,不容忽視。以下是碳質耐火材料對碳化矽的技術要求:
1.碳化矽的理化性能
我國國家標準GB2480-1996對磨具或研磨材料用的碳化矽的化學成分、密度等提出了要求,見表1。對耐火材料用碳化矽原料,我國未作出專門規定。
在耐火材料行業一般都使用黑色碳化矽。根據國外碳化矽生產商的習慣,耐火材料用碳化矽通常分為三種:①高級耐火材料黑碳化矽。化學成分要求與磨料用黑碳化矽完全相同,主要用於製造高級碳化矽耐火材料,如R-SiC、Si3N4、SiSiC質的窯具、橫梁、燒咀、汽輪機部件等。②中級耐火材料黑碳化矽。SiC含量大於90%,主要用於製造一般的碳化矽耐火材料。③低品位的黑碳化矽。SiC含量大於83%,主要用於不定形耐火材料。表2為國外用於耐火材料、高技術陶瓷用碳化矽的一般性能。
2.碳化矽的粒度組成
磨料用碳化矽的粒度要求比較嚴格,基本粒度集中到相當程度,超過範圍的最粗粒一般不允許存在,細粒也有限制。這主要是為了保證磨削效率以及磨加工表面的光潔度。耐火材料用碳化矽的粒度要求側重於粒度的恰當組成,便於製成密度大、氣孔率低、強度高的製品。對於個別粗粒度及少許細粒度的限制較寬,粒徑尺寸範圍也大。對生產高級耐火製品而言,應該採用經過整形的碳化矽原料。
中國國家標準GB2477-83對磨料粒度及其組成做出了詳細規定。碳化矽磨料也應滿足該標準要求。其粒度按尺寸大小分為41個號,記作4#、5#、6#、7#、10#、12#、14#、16#、20#、22#、24#、30#、36#、40#、46#、54#、60#、70#、80#、90#、100#、120#、150#、180#、
表1碳化矽的技術條件
表2國外碳化矽的典型性能
220#、240#以及微粉W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5、W3.5、W2.5、W1.5、W1.0和W0.5。4#至240#各號粒度組成應符合表3的規定:W63至W5各號粒度組成應符合表4的規定。表5為我國碳化矽磨料粒度尺寸(GB2477-83)與國外標準的對比。
表3 4#至240#碳化矽砂粒度組成
表4 碳化矽微粉(W63-W5)的粒度組成
表5 碳化矽磨料粒度標準(μm)