棕刚玉、金刚砂、碳化硅他们之间有什么区别呢?今天小编来为大家解答一下。
棕刚玉,俗名又称金刚砂,是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电弧炉中经过融化还原而制得的棕褐色人造刚玉,故为此名。棕刚玉主要化学成份是三氧化二铝,其含量在95.00%-97.00%,另含有少量的Fe、Si、Ti等。棕刚玉是最基本的磨料,因其磨削性能好,适用范围广,价格便宜,被广泛应用。
金刚砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。
在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。 目前中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体。
碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时,在实验室偶然发现的一种碳化物,当时误认为是金刚石的混合体,故取名金刚砂,1893年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,一直沿用至今,以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。
关于碳化硅的几个事件
1905年 第一次在陨石中发现碳化硅。
1907年 第一只碳化硅晶体发光二极管诞生。
1955年 理论和技术上重大突破,LELY提出生长高品质碳化概念,从此将SiC作为重要的电子材料。
1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流。
1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法。
1987年~至今以CREE的研究成果建立碳化硅生产线,供应商开始提供商品化的碳化硅基。
金刚砂,碳化硅,棕刚玉三者的区别如下:
1、原料不同
金刚砂是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化硅。。棕刚玉是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电弧炉中经过熔化还原而制得的棕褐色人造刚玉。
由于天然含量甚少,碳化硅主要多为人造。常见的方法是将石英砂与焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食盐和木屑,置入电炉中,加热到2000°C左右高温,经过各种化学工艺流程后得到碳化硅微粉。
2、用途不同
棕刚玉可制造陶瓷、树脂高固结磨具以及研磨、抛光、喷砂、精密铸造等,还可用于制造高级耐火材料。金刚砂适用于磨削高碳钢、高速钢及不锈钢等细粒度磨料,白刚玉还可以用于精密铸造和高级耐火材料。
碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。
3、性能不同
棕刚玉具有纯度高,结晶好,流动性强,线膨胀系数低,耐腐蚀的特点。棕刚玉只要应用于不锈钢、碳钢、铝合金等五金零件表面批锋毛刺的去除。金刚砂具有纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定的特点。
相比较而言,金刚砂的硬度要高于棕刚玉,具有较强的切削力,用于去除金属或者非金属毛刺批锋等。对零件表面研磨有抛亮的作用,它属于中抛光磨料。
碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种,都属α-SiC。
1、黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
2、绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
金刚砂的特性:
金刚砂由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍。
用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上最硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为最常见的一种同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。
β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成,结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,而另一种碳化硅,μ-碳化硅最为稳定,且碰撞时有较为悦耳的声音,但直至今日,这两种型态尚未有商业上之应用。
金刚砂百度上的解释是,SiC,又名碳化硅。纯的是无色晶体。密度3.06~3.20。硬度很大,大约是莫氏9.5度。一般的是无色粉状颗粒。磨碎以后,可以作研磨粉,可制擦光纸,又可制磨轮和砥石的摩擦表面。由砂和适量的碳放在电炉中加强热制得。
工业上,金刚砂是一个统称:白刚玉,棕刚玉,碳化硅,黑钢玉等都称为金刚砂。
白刚玉/棕刚玉是以**铝氧化粉为原料,经电熔提炼结晶而成,纯度高;主要成分为三氧化二铝,因此又称为白色氧化铝/棕色氧化铝。白刚玉的硬度较棕刚玉高,脆性较强;棕刚玉韧性较好!
白刚玉,棕刚玉,碳化硅都可应用于产品电镀前及喷漆前除锈处理,产品强化美感加工;模具制造较多用黑色碳化硅!
白刚玉及棕刚玉的氧化铁含量极低较适合严禁铁质残留之喷砂作业!
金刚砂是一个统称:白刚玉,棕刚玉,碳化硅,黑钢玉等都称为金刚砂。
白刚玉和棕刚玉是以优质铝氧化粉为原料,经电熔提炼结晶而成,纯度高;主要成分为三氧化二铝,因此又称为白色氧化铝/棕色氧化铝。
白刚玉的硬度较棕刚玉高,脆性较强;棕刚玉韧性较好!
白刚玉,棕刚玉和碳化硅他们的共同点是都可应用在产品除锈上,增加产品美观度;进行模具制造的多采用黑色碳化硅!白刚玉及棕刚玉由于氧化铁含量比较低,更适合喷砂作业。
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棕刚玉,金刚砂