黑碳化硅氧化的原因

       黑碳化硅材料在普通条件下（如大气1000℃-2000℃）具有较好的性能，这是由于在高温条件下，材料表面形成了一层非常薄的、致密的、与基体集合牢固的SiO2膜，氧在SiO2氧化膜中的扩散系数非常小，因此材料的氧化非常缓慢。材料在这种富氧条件下的缓慢氧化称为惰性氧化。但在某些条件下，如在足够高的温度下或较低的氧分压下，SiC转化为挥发性的SiO2保护膜被环境腐蚀，这将导致材料被快速氧化，即产生活性氧化。而硅材料在使用过程中经常会遇到这种环境。到目前为止，对材料在高温、氧化气氛中，硅材料表面会生成致密的SiO2膜，它的反应为：

　　SiC 3/2O2→ SiO2 CO

　　SiC 2O2 →Sio2 CO2

　　表层SiC到SiO2的转变导致材料的净重增加。这是惰性氧化的特性之一。但是研究表明，SiC的早期氧化产物为玻璃台态SiO2膜。随着氧化温度的升高，约800~1140℃，玻璃态SiO2膜发生晶化。相变将产生体积变化，这使得SiO2保护膜结构变得疏松，进而同黑碳化硅基体集合不牢。这样，其氧化保护作用骤减。另外，当黑碳化硅材料循环使用时，由于SiO2在500℃以下热膨胀系数变化较大，而基材的热膨胀系数变化不大，这样，保护膜与基材间热应力变化较大，保护膜易。对于空隙较多的制品，如氮化硅结合材料，会发生晶界颈部氧化，产生的SiO2导致晶界处体积膨胀，膨胀应力将会导致制品破坏：的惰性氧化会产生气体产物，这将产泡现象，使SiO2膜的氧化保护作用减小。

　　黑碳化硅出现氧化主要是由于高温或低氧分压的状况下导致其表层被外界侵蚀且发生反应，所以为了保证其使用效果就需要我们在使用时严格把控温度和环境等外界因素，从而确保材料的优良属性不会被破坏。

黑碳化硅颗粒的主要应用

1、有色金属冶炼工业的应用 利用碳化硅具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击，作高温间接加热材料，如坚罐蒸馏炉。精馏炉塔盘，铝电解槽，铜熔化炉内衬，炉用弧型板，热电偶保护管等。

2、钢铁行业方面的应用 利用碳化硅的耐腐蚀。抗热冲击耐磨损。导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。

3、冶金选矿行业的应用 碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器，矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5—20倍，也是航空飞行跑道的理想材料之一。

4、建材陶瓷，砂轮工业方面的应用 利用其导热系数。热辐射，黑碳化硅微粉厂家，高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。

5、节能方面的应用 利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20-30%。特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。

利用其导热系数?热辐射，高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.

黑碳化硅可在领域被应用

      黑碳化硅是自然界中极为罕见的矿物，黑碳化硅，被称为莫桑石，其是由碳原子、硅原子组成的共价键性极强的化合物，因此具有非常强的稳定性。根据《碳化硅材料在元件中的应用》中介绍，黑碳化硅磨具磨料，根据堆垛顺序的不同，碳化硅变体有200多种。其中具有面心立方结构的碳化硅为β-碳化硅，其为黑碳化硅主要晶相，在低于2100℃下β-碳化硅具有很高的稳定性。

　　由于β-碳化硅具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、硬度高等诸多优良性能，其被广泛应用于材料加工、电子、航空航天及化工等领域。另据《碳化硅材料在元件中的应用》介绍，黑碳化硅还具有中子吸收截面小、辐照稳定性好、低的固有活性和衰变热等特性，使其适用于核反应堆领域。

　　在领域，目前国内高温气冷堆采用了全陶瓷型球型燃料元件的技术路线，燃料元件的直径不到1mm，弥散在石墨基体当中，它由球形陶瓷核芯、疏松热解炭层、内致密热解炭层、SiC层和外致密热解炭层组成。

　　黑碳化硅高稳定性是高温气冷堆具有固有安全性的保障之一。据《碳化硅材料在元件中的应用》介绍，在4层包覆结构中重要的是碳化硅层，完整的碳化硅层可以阻挡绝大部分的气体和固体裂变产物，并能够承受包覆燃料内气体产物的内压，是高温气冷堆安全性的重要保障。此外碳化硅在2100℃以下保持较强的稳定性，高温气冷堆堆芯的温度不会超过其安全限值1620℃，黑碳化硅生产厂家，因此燃料颗粒无论如何不会被烧坏，从根本上避免了性泄露。此外在高温气冷堆以外的熔盐堆、气冷堆黑碳化硅都具有广阔的应用前景。

　　即使黑碳化硅的性能再好，如果得不到良好的开发，那么它也不能发挥很好的功效，所以大家要在利用中充分挖掘其特征特点，将其性能良好的利用发挥在为大家创造便利的工作中去。

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