碳化物的特性和基本合成方法

碳化物材料熔点（升华）最高，大都在℃以上，如TiC熔点℃，ZrC熔点℃。在较高温度下，碳化物会氧化，但多数的抗氧化能力仍高于较高熔点的金属，也高于石墨和碳。多数碳化物硬度高，有良好的导电和导热性。部分碳化物性能见表8-6。碳化物基本合成方法有：金属与碳粉直接化合法；碳还原法（金属氧化物与碳反应）；金属与含碳气体反应。

碳化硅制品如何制造？

生产碳化硅制品，首先要有碳化硅原料。碳化硅的工业生产方法是将石英砂（56%）、煤焦（35%）、锯末（7%）和食盐（2%）混合在一起，在电阻炉中加热到℃左右，食盐的作用是除去石英砂和煤焦中的杂质，而锯末的作用是产生气孔，使生成的气体容易逸出。电炉中间用石墨或碳颗粒堆积成柱状电阻发热体，所配原料紧密填充在发热体四周。烧成的块状晶体经破碎，酸、碱洗涤，然后磁选去除微量的铁，干燥即得碳化硅原料。

碳化硅制品可用反应烧结法制造。将粒度配比合适的α-SiC粉与胶体石墨在瓷球磨筒中均匀混合20h，加入结合剂羧甲基纤维素或聚乙烯醇的酒精溶液，在钢模中成型，压力为50?70MPa。

素坯先于40℃下缓慢干燥，再于℃干燥，然后进行烧结。在大气压力下碳管炉内，硅粉装在石墨坩埚内，以产生硅蒸气。硅粉颗粒为4.7?1.0mm，硅化温度在℃以上。如果在66.6Pa的真空炉中，硅粉需放入氮化硼坩埚里，硅化温度在?℃。由于蒸发而附着在制品表面的硅可用热的氢氧化钠处理除去，即制得碳化硅制品。

碳化硅的特性和用途

碳化硅熔点高、比重低、莫氏硬度9.2，强度较高，热震稳定性较好，不溶于水和酸，但能溶解在熔融碱中。碳化硅在?℃之间的抗氧化能力差，因为此时生成的氧化膜（SiO2）较疏松，起不到充分保护作用。当温度升高，达到℃时，其抗氧化性能变好。

碳化硅可用于制造磨料、磨具；用于制造硅碳棒、硅碳管等电阻发热元件；用于制造喷气飞机、燃气轮机、火箭发动机尾喷管等，用于制造熔融金属输送管道、过滤器、坩埚等；更重要的是用于制造特种耐火材料制品，使用在侵蚀、磨损严重的部位。