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碳化硅加工工艺流程一、碳化硅的发展史：1893年艾奇逊发表了第一个制碳化硅的专利，该专利提出了制取碳化硅的工业方法，其主要特点是，在以碳制材料为炉芯的电阻炉中通过加热二氧化硅和碳的混合物，使之相互反应，从而生成碳化硅，到1925年卡普伦登公司，又宣布研制成功绿碳化硅。我国的碳化硅于1949年6月由赵广和研制成功，1951年6月，第一台制造碳化硅的工业炉在第一砂轮厂建成，从此结束了中国不能生产碳化硅的历史，到1952年8月，第一砂轮厂又试制成功了绿碳化硅。随着国民经济的发展，我国又相继发展了避雷器用碳化硅、立方碳化硅、铈碳化硅及非磨料碳化硅。到1969年第一砂轮厂、第二砂轮厂建成4000KW、3000KW的活动式电阻炉，显著提高了机械化程度，大大改善了作业环境。1980年第一砂轮厂建造了我国第一台特大型电阻炉—8000KW；就我们一车间7750KW的冶炼炉在当时也算特大型电阻炉，到现在30000KW的电阻炉已不算稀奇，所以说碳化硅的发展速度是相当快的。二、碳化硅的分类：（黑碳化硅、绿碳化硅）通常按碳化硅的含量进行分类，含量越高、纯度越高、它的物理性能越好。一般来讲：含量在95%——98%为一级品，含量在98%以上的为特级品、含量在80%——94%为二级品、含量在70%左右为三级品，碳化硅的含量及纯度越高其价值也就越大。化学成份：主要杂质有：游离硅（F.Si），它一部分溶解在碳化硅晶体中，一部分与其它金属杂质（铁、铝、钙）呈金属状态存在。游离二氧化硅（F.SiO2）通常存在于晶体表面，大都是由于冶炼碳化硅电阻炉冷却过程中，碳化硅氧化而形成。正常的情况下，绿碳化硅结晶块表面的游离硅，二氧化硅的含量为0.6%左右，当配料中二氧化硅过量时，二氧化硅会蒸发凝聚在碳化硅晶体表面上，呈白色绒毛状。碳：（C），当配比碳过量时，看到明显的游离状态的碳粒。铁、铝、钙、镁由于炉内产品高温及还原性气氛，结晶块中的这些杂质大都呈合金状态或碳化物状态。碳化硅磨料的化学成分；随着磨料粒度的变化略有波动，粒度越细，纯度越低。（为什么呢？杂质出来了）化学性质：耐高温，抗氧化性能好。物理性能：介于刚玉和金刚石之间，硬度高、耐磨，粒度越细，机械强度越高，抗碎，韧性强。导电性能：工业碳化硅是一种半导体，但其随着各种杂质的含量不同，导电性也随之发生变化，含铝较多时导电性显著增大，虽电场强度的增大而迅速提高，而且有非线性变化的特点。碳化硅的这一特性被用于制作避雷器阀片。碳化硅的电阻率随温度的变化而改变，但在一定的温度范围内与金属的电阻温度特性是相反的，随温度升高到一定时值时、出现峰值，继续升高温度时，导电率又会下降。三、碳化硅的用途：1、磨料--主要是因为碳化硅具有很高的硬度，化学稳定性和一定的韧性，所以碳化硅能用于制造固结磨具、涂附磨具和自由研磨，从而来加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具和砂轮等。绿碳化硅具较高的硬度和一定的韧性；多用于磨加工光学玻璃、硬质合金、钛合金以及轴承钢的研磨抛光、高速钢刀具的刃磨等。黑碳化硅多用于切割和研磨抗强度低的材料，如；有色金属、灰铸铁工件、玻璃、陶瓷、石材和耐火制品；微粉磨料专用于轴承的超精磨、其特点是磨削效率和精度高。2、耐火材料和耐腐蚀材料---主要是因为碳化硅具有高熔点（分解温度）、化学惰性和抗热振性，所以碳化硅能用于磨具、陶瓷制品烧成窑炉中用的棚板和匣钵、炼锌工业竖缸蒸馏炉用的碳化硅砖、铝电解槽衬、坩锅、小件炉材等多种碳化硅陶瓷制品。碳化硅具有很好的抗热震性能，因此是一种优质耐火材料，按制品的生产工艺不同可分为再结晶碳化硅、制品、高温热压制品、以氮化硅或粘土为结合剂的制品等，主要产品及用途有；高温炉窑构件、支撑件、如匣体衬板等，在电炉中作加热式炉底、换热器、热电偶套管等；炼铁高炉用于出铁槽，铁水包内衬或碳化硅耐火砖等，焦化厂使用碳化硅材料衬砌炽热焦炭用流槽，砌筑碳化室炉底等。3、冶金行业和化工行业：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。因为碳化硅可在溶融钢水中分解并和钢水中的游离氧、金属氧化物反应生成一氧化碳和含硅炉渣。所以它可作为冶炼钢铁的净化剂，即用作炼钢的脱氧剂和铸铁组织改良剂；多用于各种冶炼的耐火内衬，炼钢脱氧剂，铸铁组织改良等；比焦炭、硅粉等传统炼钢脱氧剂效果好，可使钢材质量提高；电工行业：多用于电热原件高温半导体材料、远红外线板，避雷器阀片材料等。化工行业利用碳化硅的稳定性制作各种化工管道、阀门等。用于电镀法将碳化硅微粉涂敷于汽（水）轮机叶轮上，可以大大提高叶轮的耐磨性能，由于碳化硅具有优良的高温强度和抗氧化性能，它以成为高温非氧化物陶瓷的主要原材料。一般使用低纯度的碳化硅，以降低成本。同时还可以作为制造四氯化硅的原料。四、碳化硅产品加工工艺