碳化硅拥有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好等特性,常用作耐磨材料、结构陶瓷、耐火材料和金属冶金等传统领域当中。并且碳化硅微粉也是一种很好的光伏材料。随着传统资源的逐渐枯竭,光伏产业获得快速发展,高品质碳化硅微粉是光伏产业链上游环节,晶硅片在生产过程中的专用材料。
一.碳化硅简介
碳化硅又叫作碳硅石、金刚砂或耐火砂。是属于六方晶体,比重是3.20~3.25,莫氏硬度是9.5,显微硬度是2840~3320kg/mm2。我国工业生产的碳化硅分作黑碳化硅和绿碳化硅两种。
黑碳化硅:含SiC大概95%,强度比起绿碳化硅大,它的韧性要高过绿碳化硅,大部分是应用在加工抗张强度低的材料,譬如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
绿碳化硅:大概含SiC97%以上,自锐性好,大部分是用在加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用在珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。
二.碳化硅微粉的生产工艺
因为碳化硅在自然界中的存在特别少,所以,碳化硅的生产主要是由人工合成的。黑碳化硅和绿碳化硅的主要原料都有所不同。其中黑碳化硅的原料就是:石英砂、石油焦和优质硅石。绿碳化硅的原料是石油焦和优质硅石,并且是用食盐做添加剂。在温度是2000~2500℃的电炉内合成,具体方程式是Si02+3C→SiC+2C0-46.8KJ(11.20kcal)。之后炼出的碳化硅块,通过破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制作成各种粒度的碳化硅粉。