碳硅棒

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碳硅棒指的是作用主要是耐火耐高温材料,做高温发热的元件
中文名
碳化硅
别    称
金刚砂
化学式
SiC
分子量
40

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碳硅棒介绍

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化学式SiC。为无色立方或六方晶体,表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳硅棒具有由硅原子和碳原子构成的三维空间结构,每一个原子被其他四个原子包围。SiC有多种变体,结构大多是金刚石、闪锌矿和纤维矿晶格。具有金刚石结构的SiC变体,俗称金刚砂,其密度为3.217克/厘米3,硬度接近金刚石;具有高热稳定性,隔绝空气加热到2700℃才升华分解;在空气或水蒸气中加热到1000℃开始氧化,表面形成二氧化硅保护层。 碳硅棒在高温下能被氯气和铬酸盐等氧化剂强烈氧化,它对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定,对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸不稳定。在空气存在下,碳化硅能被溶融的碱分解:
SiC+2NaOH+2O2─→Na2SiO3+CO2+H2O
SiC+Na2CO3+O2─→Na2SiO3+2CO2
在高温下,碳硅棒具有还原性,能使一些金属氧化物或硅酸盐还原成金属,甚至形成硅和金属的化合物或合金。例如,1600℃时,碳硅棒与氧化铝反应,生成铝硅合金:
Al2O3+3SiC─→2Al+3Si+3CO
碳硅棒在1500℃时与三氧化二铁反应生成硅化铁,在1400℃与二氧化锡反应生成金属锡。此外,碳硅棒还会被熔融的冰晶石分解。
在1400~1800℃高温下,将纯硅和碳直接化合,或将CH3SiCl3在氢气中热分解,均可制得较纯的碳化硅。工业上采用二氧化硅与碳在2000℃高温下反应来制取金刚砂:
SiO2+3C─→SiC+2CO
金刚砂主要用作磨蚀剂,用于砂轮;也可用作高温电炉中的电热棒(碳硅棒)和耐火材料。

碳硅棒注意事项

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硅碳棒使用时, 每组棒应进行电阻配阻, 配阻的电阻允差为:
≥¢ 12mm 棒配阻, 电阻值允差≤ 0.2 Ω
≤¢ 8mm 棒配阻, 电阻值允差≤ 0.5 Ω
硅碳棒在使用过程中, 随使用时间增加电阻值增加这种现象叫老化现象。 棒老化后会造成炉温降低。 为了正常使用, 可适当提高电压或改变接线方式, 使炉温得到补偿。
送电时,电压应逐步增加。一般开始时电压为额定电压的一半为宜, 防止升温过快。 送电时切忌超负荷运行。硅碳棒最好连续使用, 连续使用可以提高棒的寿命。
硅碳棒硬而脆, 故在装卸、 运输时应特别小心。 硅碳棒应放在干燥地方, 以防铝头受潮变质。被加热工件不能含有过高水分, 应预先干燥, 以免影响棒的寿命。 如果是新窑或长时间没有使用的窑炉必须用旧棒进行烘窑, 切忌用新棒烘窑。
硅碳棒在氢气中使用, 棒体会变脆缩短寿命。硅碳棒与碱金属、 碱、 硅酸盐、 硼化物等接触会产生腐蚀, 所以要避免它们与棒体接触。硅碳棒接线夹应与棒体冷端的铝头紧密接触。硅碳棒在使用过程中, 如发现断裂、 或白炙现象, 应急时更换新棒。 以免影响其它棒的使用寿命。第一次使用硅碳棒的电炉,一段时间后如产生断棒, 应进行整体更换。 更换下来的旧棒, 用来替换在以后使用时产生的断棒。 在替换时, 应选择与断棒电阻相近的棒进行替换。
硅碳棒在安装时, 不能与保温材料接触, 要用元件好的瓷管隔开。 以免因为漏电打火, 造成墙体烧熔。
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科技