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(jì)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(xué)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(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)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(xué)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(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)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(xué)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(dǎo)熱性能，是一種半導(dǎo)體，高溫時能抗氧化。
金鋼砂化學(xué)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)
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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 |
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5°-8° |
5———3mm |
建筑：做耐磨層 |
1°-4° |
10———6mm |
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0.5°-1° |
20— —10mm |
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金剛砂成分 金剛砂耐酸堿度
項目
|
典型化學(xué)成分（%） |
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項目 |
耐酸堿度指標(biāo)準(zhǔn)（%） |
Fe2o3 |
60-69.53 |
|
濃H2SO4 |
99.96 |
Sio2 |
10-27 |
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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 |
|
|
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Mgo |
0.4-0.7 |
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室溫19℃，浸泡22小時剩余量 |
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金剛砂主要指標(biāo)
項目
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指標(biāo) |
顏色 |
深棕色（煅燒后深棕） |
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(shù)（0—1600℃） |
7—9 |
包裝及儲存：編織袋包裝，50kg一袋。應(yīng)放置于室內(nèi)陰涼處。
