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金剛砂

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金剛砂,SiC,又名碳化矽。純的是無色晶體。密度3.06~3.20。硬度很大,大約是莫氏9.5度。一般的是無色粉狀顆粒。磨碎以後,可以作研磨粉,可制擦光紙,又可制磨輪和砥石的摩擦表面。由砂和适量的碳放在電爐中加強熱制得。天然金剛砂又名石榴子石,系矽酸鹽類礦物。经過水力分選,機械加工,篩選分級等方法制成的研磨材料。生産使用曆史悠久,古代我國就有使用金剛砂研磨水晶玻璃,各種玉石的史例。十九世紀四十年代又遠銷東洋。分粗目,中目,細目三大類。其中粗目为黑紅色,中目为淡紅色,細目为紅白色,各種目數粒度均勻,顆粒形狀均一,成棱叫角晶體,有鋒利的邊緣,磨削力高。供石材類工业研磨大理石及其它軟質材料。玻璃類工业研磨玻璃毛邊,電視機顯像管,光学器械,鏡片,棱鏡,鐘表用玻璃等。金屬類工业噴砂,除鏽,研磨。印刷工业研磨膠版,以及輕工业加工塑樣,皮革,砂紙等用途。
    天然金剛砂的磨削力略低于電爐白剛玉,但其任性強,具有介殼狀段口之特性,其優點是磨件的光潔度高,砂痕少而淺。磨面細而均勻,可提高産品質量,为本品的獨特之處。天然金剛砂的研磨時間短,效益高,价格低廉,可彌補壽命短的不足。     
    碳化矽(SiC)是用配资盘、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化矽在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。 碳化矽又稱碳矽石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中,碳化矽为應用最廣泛、最经濟的一種。可以稱为金鋼砂或耐火砂。 碳化矽是用配资盘、石油焦(或煤焦)、木屑(生産綠色碳化矽時需要加食鹽)等原料在電阻爐内经高溫冶煉而成。目前我國工业生産的碳化矽分为黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種,均为六方晶體,比重为3.20~3.25,顯微硬度为2840~3320kg/mm2。包括黑碳化矽和綠碳化矽,其中:黑碳化矽是以配资盘,石油焦和優質矽石为主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,性脆而鋒利。綠碳化矽是以石油焦和優質矽石为主要原料,添加食鹽作为添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉。 常用的碳化矽磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化矽,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質含金工具。另一種是黑碳化矽,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化矽大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。
     分子式为SiC,其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化矽于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化矽存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。   
     純碳化矽是無色透明的晶體。工业碳化矽因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度随其純度不同而異。碳化矽晶體結構分为六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化矽)。α-SiC由于其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70餘種。β-SiC于2100℃以上時轉變为α-SiC。碳化矽的工业制法是用優質配资盘和石油焦在電阻爐内煉制。煉得的碳化矽塊,经破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的産品。
    碳化矽有黑碳化矽和綠碳化矽兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化矽含SiC約98.5%,其韌性高于綠碳化矽,大多用于加工抗張強度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化矽含SiC99%以上,自銳性好,大多用于加工硬質合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化矽,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具适于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。   
    碳化矽由于化学性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化矽粉末塗布于水輪機葉輪或汽缸體的内壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以制成的高級耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化矽(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,并便于控制化学成分,提高鋼的質量。此外,碳化矽還大量用于制作電熱元件。碳化矽的硬度很大,具有優良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。

金鋼砂化学成份

 

TFe

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

Te2O3

23.37

11.89

1.96

32.12

6.57

18.16

金鋼砂性質

 

顔色

灰黑色

比重:(克/cm3)

3.73-390

最高使用溫度:

1000℃

硬度約

8-9

金鋼砂顆粒尺寸範圍及用途

 

粒度(篩目)

基本粒尺寸範圍

用途

20°-18°

1———0.5mm

建築:耐磨層。樓梯防滑條

12°-18°

2———1mm

噴砂除鏽及建築耐磨層

8°-10°

3———2mm

 

5°-8°

5———3mm

建築:做耐磨層

1°-4°

10———6mm

 

0.5°-1°

20— —10mm

金剛砂成分                                                         金剛砂耐酸堿度

 

項目

典型化学成分(%)

 

項目

耐酸堿度指标準(%)

Fe2o3

60-69.53

 

濃H2SO4

99.96

Sio2

10-27

 

20%H2SO4

99.75

Al2o3

2-6

 

50%NaOH

99.92

Tio

0.9-1.4

 

20%NaOH

99.85

Cao

0.2-0.4

 

 

 

Mgo

0.4-0.7

 

室溫19℃,浸泡22小時剩餘量

金剛砂主要指标

 

項目

指标

顔色

深棕色(煅燒後深棕)

晶形

三方晶系

硬度(莫氏)

≥9.0

熔點(℃)

2250

最高使用溫度(℃)

1900

真密度(g/cm3)

≥3.9

線膨脹系數(0—1600℃)

7—9

包裝及儲存:編織袋包裝,50kg一袋。應放置于室内陰涼處。

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