金剛砂,SiC,又名碳化硅。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。磨碎以后,可以作研磨粉,可制擦光紙,又可制磨輪和砥石的摩擦表面。由砂和適量的碳放在電爐中加強熱制得。天然金剛砂又名石榴子石,系硅酸鹽類礦物。經(jīng)過水力分選,機械加工,篩選分級等方法制成的研磨材料。生產(chǎn)使用歷史悠久,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。其中粗目為黑紅色,中目為淡紅色,細目為紅白色,各種目數(shù)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。供石材類工業(yè)研磨大理石及其它軟質(zhì)材料。玻璃類工業(yè)研磨玻璃毛邊,電視機顯像管,光學器械,鏡片,棱鏡,鐘表用玻璃等。金屬類工業(yè)噴砂,除銹,研磨。印刷工業(yè)研磨膠版,以及輕工業(yè)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(yōu)點是磨件的光潔度高,砂痕少而淺。磨面細而均勻,可提高產(chǎn)品質(zhì)量,為本品的獨特之處。天然金剛砂的研磨時間短,效益高,價格低廉,可彌補壽命短的不足。
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。 碳化硅又稱碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,碳化硅為應用最廣泛、最經(jīng)濟的一種??梢苑Q為金鋼砂或耐火砂。 碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。目前我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。包括黑碳化硅和綠碳化硅,其中:黑碳化硅是以石英砂,石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,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。綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑,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。 常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。
分子式為SiC,其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。工業(yè)用碳化硅于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硅存在,但迄今尚未找到可供開采的礦源。
純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%,其韌性高于綠碳化硅,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綠碳化硅含SiC99%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
碳化硅由于化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內(nèi)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(jié)能效果好。低品級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快煉鋼速度,并便于控制化學成分,提高鋼的質(zhì)量。此外,碳化硅還大量用于制作電熱元件
硅碳棒。碳化硅的硬度很大,具有優(yōu)良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。
金鋼砂化學成份
TFe |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
Te2O3 |
23.37 |
11.89 |
1.96 |
32.12 |
6.57 |
18.16 |
金鋼砂性質(zhì)
顏色 |
灰黑色 |
比重:(克/cm3) |
3.73-390 |
最高使用溫度: |
1000℃ |
硬度約 |
8-9 |
金鋼砂顆粒尺寸范圍及用途
粒度(篩目) |
基本粒尺寸范圍 |
用途 |
20°-18° |
1———0.5mm |
建筑:耐磨層。樓梯防滑條 |
12°-18° |
2———1mm |
噴砂除銹及建筑耐磨層 |
8°-10° |
3———2mm |
|
5°-8° |
5———3mm |
建筑: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 |
典型化學成分(%) |
|
項目 |
耐酸堿度指標準(%) |
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 |
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室溫19℃,浸泡22小時剩余量 |
金剛砂主要指標