了解碳化硅氧化的原因

点击次数:   更新时间:19/11/18 09:28:11     来源:www.zbdx-sic.com关闭分    享:
  纯碳化硅是无色透明的晶体。在化工行业常用到的一种材料,其自身稳定的耐受性和强度在各个行业应用,但是其良好性能是建立在正确存储和使用的前提下,因为其在某些环境下会出现表面氧化的问题,这会严重影响其使用效果。
  1.球磨碳化硅材料在普通条件下(如大气1000℃-2000℃)具有较好的抗氧化性能,这是由于在高温条件下,材料表面形成了一层非常薄的、致密的、与基体集合牢固的SiO2膜,氧在SiO2氧化膜中的扩散系数非常小,因此材料的氧化非常缓慢。材料在这种富氧条件下的缓慢氧化称为惰性氧化。
  2.某些条件下,如在足够高的温度下或较低的氧分压下,SiC转化为挥发性的SiO2保护膜被环境腐蚀,这将导致材料被快速氧化,即产生活性氧化。而硅材料在使用过程中经常会遇到这种环境。到目前为止,对材料在高温、氧化气氛中,硅材料表面会生成致密的SiO2膜,它的反应为SiC+3/2O2→ SiO2+CO.SiC+2O2 →Sio2+CO2.
  3.SiC到SiO2的转变导致材料的净重增加。这是惰性氧化的特性之一。但是研究表明,SiC的早期氧化产物为玻璃台态SiO2膜。随着氧化温度的升高,约800~1140℃,玻璃态SiO2膜发生晶化。相变将产生体积变化,这使得SiO2保护膜结构变得疏松,进而同湿法球磨碳化硅基体集合不牢。这样其氧化保护作用骤减。
  4.当湿法球磨碳化硅材料循环使用时,由于SiO2在500℃以下热膨胀系数变化较大,而基材的热膨胀系数变化不大,这样保护膜与基材间热应力变化较大,保护膜易破裂。对于空隙较多的制品,如氮化硅结合材料,会发生晶界颈部氧化,产生的SiO2导致晶界处体积膨胀,膨胀应力将会导致制品破坏的惰性氧化会产生气体产物,这将产生发泡现象,使SiO2膜的氧化保护作用减小。
  碳化硅的应用越广泛,我们对其质量的要求就越严格,在进行运输以及存储方面可以按照以上介绍的注意事项进行,防止因外界因素对其产生影响,浪费资金,浪费时间。
小编:Sara
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