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1、碳化硅冶炼工艺摘要：碳化硅的冶炼方法合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石英或石英砂与以C为主要成分的石油焦，低档次的碳化硅可用地灰分的无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。碳化硅有黑、绿两种。冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中SiO2含量尽可能高，杂质含量尽量低。生产黑碳化硅时，硅质原料中的SiO2可稍低些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高，灰分含量小于1.2%，挥发分小于12.0%，石油焦的粒度通常在2mm或1.5mm以下。木屑用于调整炉料的透气性能，通常的加入量为3%5%（体积）。食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。硅质原料与石油焦在20002500的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅：Si
2、O2+3CSiC+2CO-526.09KjCO通过炉料排出。加入食盐可与Fe、Al等杂质生成氯化物而挥发掉。木屑使物料形成多孔烧结体，便于CO气体排出。关键词：碳化硅 冶炼方法 原料 石油焦 调整Silicon carbide way to the focal raw materialsABSTRACT：Silicon carbide Synthetic method of combining Silicon carbide the raw materials, mainly SiO2 for the main ingredient quartz or sands and quartz in
3、c for the main elements of the oil is burnt，Lower-end establishments Silicon carbide use gray points in the anthracite for raw materials.Auxiliary materials as chips and Table salt,Silicon carbide black, green two.Smelting green silicon Silicon carbide that the quality of the material SiO2 content a
4、s content as low, impurityBlack Silicon carbide production, quality materials in the silicon SiO2 but a little lowOil is burnt to the requirements of the fixed carbon content as content, gray points less than 1.2% to 12.0% in less than volatile oil of granularity usually 2mm or subtracting. the foll
5、owing.Wood shavings used for adjustment of the training material, usually to the performance of 3% 5% ，only in volume. Table salt Smelting green Silicon carbide using quality raw materials. the silicon with oil burnt in 2000 2500 resistance by the fire in response to generate Silicon carbide ：SiO2+3
6、CSiC+2CO-526.09KjCo made by the fire. add Table salt with other impurities fe, things that al had generated Chloride and volatile. the material of a porous burned Ties the body for co gas venting.Keywords ： Silicon carbide Smelting way to the focal adjustment of raw oil quality目 录1 前 言12 碳化硅的性质与生产原料
7、32.1碳化硅的性质32.2碳化硅生产原料43 工业硅合成工艺53.1碳化硅冶炼基本原理53.2.1艾奇逊法63.2.2 ESK法74 碳化硅的应用115 结论12致谢13参考文献141 前 言工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。 纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 -SiC和立方体的-SiC(称立方碳化硅)。-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现七十余种。-SiC于2
8、100以上时转变为-SiC1。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.203.25，显微硬度为28403320kg/mm2。其中：黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。 常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是
9、绿碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。碳化硅材料有许多优异的性能，如耐磨削、耐高温、耐腐蚀、高热导率、高化学稳定性、宽带隙以及高电子迁移率等。由于碳化硅的超常硬度，最初应用于各种磨削工具、如砂轮、纱布、砂及各种磨料，在机械行业材料加工与磨削时大量使用，后来又作为钢铁冶炼中的还原剂与加热元件。从而又发现了他还有高温热稳定性、高热传导性、耐酸碱腐蚀性、低膨胀系数、抗热震好等等一
10、系列的优良性能。在70年代中期，美国科学家首先成功以亚微米级的-SiC和少量硼。碳添加剂为原料，通过无压烧结工艺技术，成功制作出致密碳化硅陶瓷。后来，碳化硅烧结成的陶瓷材料，制作成各种陶瓷部件取代原金属部件获得成功。我国80年代许多单位都能生产碳化硅陶瓷制品，其中利用反应烧结法制成的精密陶瓷碳化硅密封环圈、垫及烧成用喷嘴等，获得广泛应用，如用作汽车、潜艇、化工、石油等行业的碳化硅密封圈在解决油封、液体密封方面取得非常好的效果。利用碳化硅结合氯化硅制造陶瓷发动机的研究亦有突破性进展。目前世界SiC总产量约150万吨/年，中国产量最大，约占30%，年产量约45万吨左右。作为世界最大的碳化硅生产国与
11、出口国，中国碳化硅的产销对于世界碳化硅行业有着重要影响。因此其冶炼工艺很值得我们去研究。 2 碳化硅的性质与生产原料2.1碳化硅的性质天然的碳化硅很少，工业上使用的为人工合成原料，俗称金刚砂，是一种典型的共价键结合的化合物。碳化硅是耐火材料领域中最常用的非氧化物耐火原料之一。碳化硅主要有两种结晶形态：b-SiC和a-SiC。b-SiC为面心立方闪锌矿型结构，晶格常数a=0.4359nm。a-SiC是SiC的高温型结构，属六方晶系，它存在着许多变体。碳化硅的折射率非常高，在普通光线下为2.67672.6480.各种晶型的碳化硅的密度接近，a-SiC一般为3.217g/cm3，b-SiC为3.21
12、5g/cm3.纯碳化硅是无色透明的，工业SiC由于含有游离Fe、Si、C等杂质而成浅绿色或黑色。绿碳化硅和黑碳化硅的硬度在常温和高温下基本相同。SiC热膨胀系数不大，在251400平均热膨胀系数为4.510-6/。碳化硅具有很高的热导率，500时为64.4W/(mK)。常温下SiC是一种半导体2。碳化硅的基本性质列于下表（1-1）。碳化硅基本性质表1-1性质指标性质指标摩尔质量/(g/mol)颜色密度/(g/cm3)40.097纯SiC为黄色，添加B、N、Al为棕色a-SiC 3.217g/cm3b-SiC 3.215g/cm3德拜温度/Ka-SiC 1200b-SiC 1430能隙/eVa-
13、SiC（6H） 2.86b-SiC 2.60超导转变温度/K5摩尔热容/J/(molK)a-SiC 27.69b-SiC 28.63弹性模量/GPa293K为4751773K为441生成热（198.15K时）/(kJ/mol)a-SiC 25.730.63b-SiC 28.032.00弹性模量/GPa192热导率/W/(mK)a-SiC 40.0b-SiC 25.5体积模量/GPa96.6线膨胀系数/(10-6/K)a-SiC 5.12b-SiC 3.80泊松比n0.142300K时的介电常数a-SiC(6H)9.6610.03b-SiC 9.72抗弯强度/Mpa350600电阻率/ma-Si
14、C 0.0015103b-SiC 10-2106耐腐蚀性在室温下几乎是惰性碳化硅具有耐高温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀和质量轻的特点。碳化硅在高温下的氧化是其损害的主要原因。2.2碳化硅生产原料 冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳质还原剂。由于对工业硅中铝、钙、铁含量限制严格，对原料的要求也特别严格。 硅石中SiO299.0%，Al2O30.3%，Fe2O30.15%，CaO0.2%，MgO0.15%；粒度为1580mm。 选择碳质还原剂的原则是：固定碳高，灰分低，化学活性好。通常是采用低灰分的石油焦或沥青焦作还原剂。但是，由于这两种焦炭电阻率小，反应能力差，因而必须配用灰分低，电阻率大和反应能力强的木
15、炭（或木块）代替部分石油焦。为使炉料烧结，还应配入部分低灰分烟煤。必须指出，过多或全部用木炭，不但会提高产品成本，而且还会使炉况紊乱，如因料面烧结差而引起刺火塌料、难以形成高温反应区、炉底易开成SiC层、出铁困难等3。对几种碳质还原剂的要求如表1-2所示。碳质还原剂成分粒度要求 表1-2名称挥发分%灰分%固定碳%粒度/mm木炭2530265753100木块3150石油焦12160.58286013烟煤308013此外，碳质还原剂含水量要低且稳定，不能含其他杂物。3 工业硅合成工艺 3.1碳化硅冶炼基本原理碳还原氧化硅的反应，通常以下式表示：SiO+2C= Si +2CO这是硅冶炼主反应的表达式
16、，也是一般计算和控制正常熔炼依据的基础。但就碳还原氧化硅的整个反应过程来说，却有着复杂的反应机构。3.1.1我国的研究我国学者经过对C系高温反应热力学的研究求得G值的计算方程，算出SiO2-C系在1982500K温度区间的一系列反应的G值。经过研究和分析计算结果，认为当碳与SiO2在高温下直接接触时，首先发生如下反应： SiO2+3C=SiC+2CO此反应开始进行温度为1777K。当SiO2把C消耗完后，如果体系中仍有剩余的SiO2，则SiO2与SiC发生如下反应： 0.5 SiO2+SiC=1.5Si+CO在19962500K区间，此反应开始进行的温度为2085K。我国学者指出，在工业硅冶炼
17、过程中，应严格保持炉料中碳与SiO2的分子比等于2。这样在冶炼过程中就不出现剩余SiC和SiO2，可保证冶炼过程有高的硅产出率。如果碳与SiO2的分子比大于2且小于3，冶炼过程就会有多余的SiC存在；如果碳与SiO2分子比等于3，冶炼过程就会没有多余的SiO2与SiC反应而获得硅，得到的都是SiC；如果碳与SiO2分子比小于2，冶炼过程会有剩余SiO2存在，这部分SiO2在2190K以下会形成渣；在2190K以上会发生如下反应： SiO2+Si=2SiO从而降低硅的产出率，造成物料损失。各国学者由于进行研究的年代、看总量的角度不同，采用的实验手段和热力学数据等有差异，再加上反应过程本身的复杂性
18、，因而求得的反应温度和对反应机理的认识并不一致。但根据多方面研究结果不难看出，碳还原氧化硅的反应过程不是像主反应式所表示的那样简单，而是中间还有一系列复杂的反应机构。由于在中间过程上形成SiO和SiC，更增大了冶炼过程的难度。SiO在炉膛内的高温下呈气体状态存在，如处理不当极易挥发逸出，造成物料损失，降低硅的回收率，增大能耗。SiC的熔点高，导电性强，在炉内积存较多时，会严重恶化炉况。根据长期的生产经验，我们认为可采取某些措施控制碳还原氧化硅的反应，使其向有利于提高产量、降低消耗的方向进行。如：(1)经常观察炉况，及时调整配料比，保持适宜的SiO2与碳的分子比，适宜的物料粒度和混匀程度，可防止
19、过多的SiC生成。(2)通过选择合理的炉子结构参数和电气参数，可保证反应区有足够高的温度，分解生成的SiC使反应向有利于生成硅的方向进行。(3)及时捣炉，帮助沉料，可避免炉内过热造成硅的挥发或再氧化生成SiO，减少炉料损失，提高硅的回收率。 (4)保持料层具有良好的透气性，可及时排出反应生成的气体，减少热损失和SiO的大量逸出4。3.2碳化硅的冶炼合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石英或石英砂与以C为主要成分的石油焦，低档次的碳化硅可用地灰分的无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。碳化硅有黑、绿两种。冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中SiO2含量尽可能高，杂质含量尽量低。生产黑碳化硅时
20、，硅质原料中的SiO2可稍低些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高，灰分含量小于1.2%，挥发分小于12.0%，石油焦的粒度通常在2mm或1.5mm以下。木屑用于调整炉料的透气性能，通常的加入量为3%5%（体积）。食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。硅质原料与石油焦在20002500的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅：SiO2+3CSiC+2CO-526.09KjCO通过炉料排出。加入食盐可与Fe、Al等杂质生成氯化物而挥发掉。木屑使物料形成多孔烧结体，便于CO气体排出。碳化硅形成的特点是不通过液相，其过程如下：约从1700开始，硅质原料由砂粒变为熔体，进而变为蒸汽（白烟）；SiO2熔体和蒸汽钻进碳质材
21、料的气孔，渗入碳的颗粒，发生生成Sic的反应；温度升高至17001900时，生成b-SiC；温度进一步升高至19002000时，细小的b-SiC转变为a-SiC，a-SiC晶粒逐渐长大和密实；炉温再升至2500左右，SiC开始分解变为硅蒸汽和石墨。3.2.1艾奇逊法传统的艾奇逊法电阻炉的外形像一个长方形的槽子，它是有耐火砖砌成的炉床。两组电极穿过炉墙深入炉床之中，专用的石墨粉炉芯体配置在电极之间，提供一条导电通道，通电时下产生很大的热量。炉芯体周围装盛有硅质原料、石油焦和木屑等组成的原料，外部为保温料。熔炼时，电阻炉通电，炉芯体温度上升，达到2600左右，通过炉芯体表面传热给周围的混合料，使之
22、发生反应生成碳化硅，并逸出CO气体。一氧化碳在炉表面燃烧生成二氧化碳，形成一个柔和、起伏的蓝色至黄色火焰毡被，一小部分为燃烧的一氧化碳进入空气。待反应完全并冷却后，即可拆除炉墙，将炉料分层分级拣选，经破碎后获得所需粒度，通过水洗或酸碱洗、磁选等除去杂质，提高纯度，再经干燥、筛选即得成品。艾奇逊法设备简单、投资少，广泛为石阶上冶炼SiC的工厂所采用。但该法的主要缺点在于无法避免粉尘和废气造成的污染，冶炼过程排出的废气无法收集和再利用，无法减轻取料和分级时的繁重体力劳动，同时炉子的长度也不够，通常仅几米至几十米长，生产经济性不高。3.2.2 ESK法1973年，德国ESK公司对艾奇逊法进行了改进，
23、发展了ESK法。Esk法的大型SiC冶炼炉建立在户外，没有端墙和侧墙，直线性或U型电极位于炉子底部，炉长达60m，用聚乙烯袋子进行密封以回收炉内逸出的气体，提取硫后将其通过管道小型火电厂发电。该炉可采用成本低、活性高、易反应的高硫分石油焦或焦炭作为原料，将原料硫含量由原来的1.5%提高到5.0%。3.3工业硅冶炼工艺操作 冶炼采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法进行。 正确的配料是保证炉况稳定的先决条件。炉料配比应根据化学成分、粒度、含水量及炉况，经计算及经验而定。配料必须称量准确，称量误差不超过1kg，按配比准确配好的炉料，必须充分混匀才能入炉。正常情况下炉料难以自动下沉，一般需强制沉
24、料。当炉内炉料焖烧到规定时间时，料面料壳下面的炉料基本化清烧空，料面开始发白发亮，火焰短而黄，局部地区出现刺火塌料。此时应立刻进行强制沉料操作。沉料时，从锥体外缘开始将料壳向下压，使料层下塌，然后捣松锥体下脚，捣松的热料推在下塌的料壳上，捣出的大块粘料推向炉心。同时铲除电极上的粘料。捣炉沉料操作必须快速进行，以减少热损失。沉料后，将混匀的炉料集中加在电极周围及炉心地区，使炉内炉料形成一平顶锥体，并保持一定的料面高度。不准偏加料。一次加入新料的量相当于1小时的用料量。新料加完后进行焖烧，焖烧时间控制在1小时左右。焖烧一段时间后，炉内气体生成量急剧增加，同时也会出现块料。这时，必须在锥体下脚扎眼透
25、气，或捣动锥体下脚和严重烧结的部位。炉内积存一定量铁水后，应及时出铁。出铁次数不宜过多。6000kVA左右的电炉，每2小时出一次炉；2000kVA左右的电炉，每4小时出一次炉。出炉前先将流槽清理干净，然后用石墨棒烧开炉眼，待大流头结束后，用木棒捅炉眼，使合金尽量流出。炉眼内的粘渣用石墨棒烧化。出铁完毕后，先用块状工业硅及夹渣铁填入出铁口空洞，然后用碎工业硅堆成斜坡将炉眼封住，也有用耐火泥、石墨粉及碎电极糊做成的泥球堵眼的。电炉生产工业硅，炉况容易波动，较难控制。因此，必须正确判断，及时处理。炉况正常的标志是：电极深而稳地插入炉料，电流电压稳定，炉内电弧声响低而稳，冒火区域广而均匀，炉料透气性好
26、，料面松软而有一定的烧结性，各处炉料烧空程度相关不大，焖烧时间稳定，基本上无刺火塌料现象，出铁时，炉眼好开，流头开始较大，然后均匀变小。产品产量质量稳定。炉内还原剂过剩的特征是：料层松软，火焰长，火头多集中于电极周围；电极周围下料快，炉料不烧结，刺火塌料严重；电极消耗慢；炉内显著生成SiC；电流上涨，电极上抬。当还原剂过剩严重时，仅在电极周围窄小区域内频繁刺火塌料，其他地区的料层发硬，不吃料；电极高抬，电弧声很响；炉底温度低，假炉底很快上涨，铁水温度低，炉眼缩小，有时甚至烧不开。消除还原剂过剩现象的方法是应及时扭转炉况。还原剂过剩不严重时，可在料批中减少一部分还原剂，同时进行精心的操作；还原剂
27、过剩严重时，应估计炉内还原剂过剩的程度，然后采取集中附加硅石或在炉料中附加硅石的方法处理。但是，附加硅石的量应严格掌握。炉内还原剂不足的特征是：料面烧结严重，透气性差，吃料慢，火焰短小而无力，刺火严重。缺炭前期，电极插入深度有所增加，炉内温度有所提高，铁水量反而增多，打开炉眼时，炉眼冒白火，铁水有过热现象。缺炭严重时，料面发红变粘硬化，电流波动，电极难皇插，刺火成亮白色火舌，呼呼作响，电极消耗显著增加，炉眼发粘难开，铁水显著减少，消除还原剂不足现象的方法是：一般是附加还原剂。缺炭不严重时，设法改善料层透气性，可在料批中附加一部分木炭。缺炭严重时，除在料批中附加部分木炭外，在沉料或捣炉时附加适量
28、的石油焦5。3.4配料计算 配料中有三个重要比例需要明确和认真掌握。这三个比例是：还原剂组分的使用比例、计算的原料比例和实际用的配料比。 还原剂组分的使用比例，在工业硅生产中，普遍采用由几种碳质原料组成的混合还原剂。构成还原剂的各种碳质原料的应用比例，就是还原剂组分的使用比例。不同的工厂，原料供应情况不同，还原剂组分的使用比例就不同。同一工厂随着各时期的炉况和生产要求不同，还原剂的使用比例也不同。如要求生产高质量的工业硅时，就不宜使用灰分含量高的烟煤；生产中对产品质量 很严格时，就可以同时使用木炭、油焦和烟煤三种碳质原料，并中适当增加烟煤用量；当电极上抬，炉况不好时，可只用木炭，不用烟煤和油焦
29、；原料，并可适当增加煤用量；当电极上抬，炉况不好时，可只用木炭，不用烟煤和油焦；当电极埋得深而稳定，炉况很好时，为了降低产品成本，则可适当增加油焦和烟煤用量。还原剂组分的使用比例，要因地制宜地合理确定，还要适时地加以调整。 计算的原料比例指按炼硅主反应式SiO2+2C=Si+2CO以工业准确度概算出每批炉料的原料用量比例。在工业生产中，为简化计算可认为： (1) 炉内只发生上述主反应式反应； (2) 硅石中SiO2含量为100%； (3) 碳质还原剂中灰分的氧化物还原所需的碳与电极参加反应的碳量相当，忽略不计。 在这种情况下，还原100kg硅石所需固定碳量为：依炼硅的主反应式，还可计算出生产1
30、kg硅所需固定碳量为：生产1kg硅需要的硅石量为：在一般情况下，取木炭的水分为7%，挥发分为20%，灰分为3%；石油焦水分为3%，挥发分为12%，灰分为0.5%。因此，木炭的固定碳量为： C木固=100%-(水分+挥发分+灰分) =100%-(7%+20%+3%) =70% 石油焦的固定碳量为： C焦固=100%-(水分+挥发分+灰分) =100%-(3%+12%+0.5%) =84.5% 当确定还原剂组分的使用比例(固定碳化)为木炭：石油焦=70：30时，还应考虑还原剂在炉面有损和飞扬损失，木炭和油焦的损失系数K都设为10%，则计算出原料的用量比例为：木炭=计算的原料比例可在一定程度上表示出
31、电炉溶炼要求的较准确的配料比例，可作为生产中实际配料的基本依据。但在实际生产中，由于各种碳质原料，特别是木炭含水率波动很大(有时木炭含水量可达45%)以及炉子的电气参数、操作情况，出炉和交接班前后各种因素的变化，致使电记溶炬在某段时间内实际需要的用料与计算所得的原料比例有一定差异。在实际生产中，是通过增减还原剂中某种碳质原料(通常是石油焦)来调整这种差异的。也就是对计算的配料比进行生产调整，产生了实际用的配料比。 国内工业硅企业生产中运用这种实际用的配料比分为两个体系。一个体系是，随时调整实际配料比。即当班工作依据炉况，可适时调整配料比例，有时每班就可变化三、四次。这样做的好处是，由于随时调整
32、配料比，因而熔炼过程处于最佳工作状态，某些故障可消除在萌芽状态，从而获得较好的技术经济指标。但这样做的首要条件是，工人必须有较高的技术水平和操作经验，能正确判断炉况，否则如炉况判断不准，会造成愈调愈乱，生产不能稳定进行。只有生产历史较长，工人技术水平较高的企业才能采用这种可随时调整的实际配料比。另一体系是，经生产中实际摸索确定计算的配料比例后，各班工人不能自行变动，在一定时期保持不变。有时可保持10天或更长时间。只有经过例会和专门研究，才能再次改变。这样做，虽不便于通过及时调整使熔炼处于最佳状态，但却易于使炉况保持基本稳定，不容易出现因调整不当造成的运行紊乱。刚投产不信、工人操作不熟练的企业大
33、都采用这种相对稳定的实际配料比。4 碳化硅的应用配制硅铝合金：硅加入铝合金后，可提高合金的强度，增大抗氧化和耐腐蚀能力，密度 变小，热膨胀系数小，铸造性能好，合金铸件具有高抗冲击性和高压下的致密性。制做冷轧硅钢片，钢中加入硅后，能大大改善钢的磁性，增大导磁率，降低磁滞和涡流损失。 制造高纯半导体：由于硅的熔点高，热稳定性好，禁带宽度大，资源丰富，制取高纯硅的技术不断提高，硅半导体制成的集成电路和大型集成电路已应用于各个领域，使用量越来越大。 制做有机硅：制成硅橡胶、硅树脂、硅油。用工业硅制做硅橡胶：在-700C至2000C范围内保持弹性，可做高温垫圈及防寒，隔热材料。 制做硅树脂：用于生产绝缘
34、漆，耐热温度达1802000C，还可用于生产高温涂料。制做硅油：用于高级润滑剂、上光剂、流体弹簧、介电液体等方面，还可加工成无色透明的液体，喷在建筑物上防水。目前工业硅在有机硅行业的应用量越来越广，其用量大有超过硅铝合金方面之趋势。做耐高温材料和其他材料：制做氮化硅（Si3N4），可耐热、耐磨、耐腐。制做涂面材料可防氧化。钢件表面渗硅可提高钢件的抗腐蚀性。5 结论 1.通过查阅文献，笔者总结了碳化硅的性质、炼方法及应用的容，并且结合当前碳化硅的生产工艺，详细的说明了碳化硅的各种合成方法；2.碳化硅的冶炼中艾奇逊法设备简单、投资少，广泛为石阶上冶炼SiC的工厂所采用。但该法的主要缺点在于无法避免
35、粉尘和废气造成的污染，冶炼过程排出的废气无法收集和再利用，无法减轻取料和分级时的繁重体力劳动，同时炉子的长度也不够，通常仅几米至几十米长，生产经济性不高。Esk法的大型SiC冶炼炉建立在户外，没有端墙和侧墙，直线性或U型电极位于炉子底部，炉长达60m，用聚乙烯袋子进行密封以回收炉内逸出的气体，提取硫后将其通过管道小型火电厂发电。该炉可采用成本低、活性高、易反应的高硫分石油焦或焦炭作为原料，将原料硫含量由原来的1.5%提高到5.0%。3.本文参考了大量的文献，并对各种文献进行对比、筛选、剔除等。虽然对里面许多方法和数据进行了甄别，但由于缺乏对其正确性的验证，不免有许多错误或不足之处。参考文献1 李游.碳化硅冶炼技术 M.北京：中国致公出版社, 19982 崔小明.碳化硅的制备及应用M.杭州化工，20003 崔小明.碳化硅的制备及应用M.杭州化工，20004 李正峰. 金属有机化学与催化M. 科学出版社，20005 张术兵，魏长城，碳化硅的合成研究评述.材料科学与工程学报，200713