碳化硅特性与铁液预处理及孕育过程
预处理和预处理剂介绍
预处理和预处理剂介绍采用预处理工艺的目的，是使铁液中供石墨生核的异质晶核增多，并增强其在铁液中的稳定性。
这样，铸铁就可以在较高的温度下发生共晶转变、析出石墨，并改善共晶转变时石墨的生核和长大的条件。
预处理是针对感应电炉熔炼铸铁的问题研发的，主要适用于感应电炉熔炼。
近年来，有报道说，用冲天炉熔炼时，在浇包中加入预处理剂也可以得到很好的效果。
其实际效果和工艺的可行性，还有待验证。
还有报道说，由于焦炭价格不断攀升，国外的铸造厂曾尝试将低品位碳化硅碎料制成的烧结块，配用于冲天炉。
结果，既可以节省硅铁，又可以替代部分焦炭，因而能使生产成本降低。
这种工艺就不属于预处理的范畴了。
一、预处理剂及其加入方法从预处理工艺开始研发之日起，碳化硅就是预处理剂的首选材料。
今后，随着对预处理作用机制的认识逐渐深化，一定会有效果更好的新品种问世。
上世纪70年代，S.Russell公司所用的预处理剂中，就有碳化硅。
因为他们是用于生产球墨铸铁件，同时还配加了硅铁镁合金。
用于灰铸铁，当然不需要硅铁镁合金。
即使是用于生产球墨铸铁件，硅铁镁合金也不宜在炉内加入铁液中。
改为出炉后包中处理，则出炉后处理的工序太繁，铁液的温度下降过多，也不可取。
因此，从80年代起，预处理剂就以全部用碳化硅者居多，主要是硅含量75%左右的冶金碳化硅。
有关碳化硅的情况，将在后面的附件中做简单的介绍，为了了解其在预处理工程中的作用，这里先提及两项相关的特点。
1、碳化硅的熔点很高，在2700℃以上，2600℃以下相当稳定。
在熔炼铸铁的温度下，烧损量很少，而且不可能熔化，只能逐步溶解，扩散，因而其作用的时效相当长。
2、碳化硅是将硅砂和焦炭（或石油焦）置于电极加热的电阻炉内，在1450-1900℃的高温下，由碳将SiO2还原制得的。
在制造、破碎、烧结过程中，SiC表面都会形成很薄的SiO2保护膜。
这也就是SiC 抗氧化能力特别强，能用作耐火材料和电热元件的原因。
因此，一般的碳化硅，都含有5%左右的游离SiO2。
碳化硅在铸铁熔炼中的应用效果
碳化硅在铸铁熔炼中的应用效果摘要：碳化硅在工业上常用作磨料。
近年来,碳化硅开始作为铁液预处理剂应用于铸造生产中,它是一种低成本的预处理剂,铸造中使用的碳化硅纯度一般在90%左右。
碳化硅是一种由硅和碳元素在共价键中结合而成的非金属碳化物,化学式为SiC,形状为晶体,密度为3.2g/cm³。
关键词：碳化硅；铸铁熔炼；应用效果引言碳化硅作为合成材料具有高熔点,约2700°C。
根据不同的纯度,有不同的颜色。
碳化硅具有广泛的应用,其中高纯度的绿色碳化硅可用作磨料;部分碳化硅用作耐火、耐腐蚀的材料;冶金碳化硅黑色越来越多地应用于各种铸铁的冶炼中,并且可以作为异质核长时间存在,改善铸铁的可孕育性能。
1碳化硅材料及其特性由于SiC材料具有高弹性模量、中密度、低热膨胀性、高相对刚度、高尺寸稳定性和热性能各向同性以及力学性能，使得SiC材料在许多领域成为天然的超晶型和典型的均质多态，由于Si和c体系中两个原子的堆叠顺序的差异导致了不同的晶体结构，因此存在200多个(目前已知)均质多态族，称为3C-SiC和6位、2H-SiC， 6H-SiC碳化硅具有优异的物理和化学力学性能:高刚度(3 000 kg/ mm)可剪切红宝石的高耐磨性能，金刚石的热效率:导热系数是金属铜的三倍，比GaAs高8 ~ 10倍；这对于高性能SiC设备具有较高的热稳定性，并且在恒定的压力下无法溶解SiC化学性能:耐腐蚀性非常强，而且在室温下，SiC表面极易氧化，形成一层薄薄的SiO2，以防止进一步的氧化性。
在高于1700℃的温度下，氧化膜会熔化，并且会快速反应SiC的氧化作用会溶解在熔融的氧化材料中，其电性能大约是se的3倍，其电场强度是GaAs的2倍，饱和电子的移动速度是6H-SiC的2.5倍，比6H-SiC更宽的碳硅半导体是新一代全固态高温半导体导电率(比硅高3倍)和小(4%)作为新一代LED的理想材料，高性能碳化硅的电子材料早在1842年就被发现，但直到1955年，飞利浦实验室的leyla才开发出一种方法来生长高质量的硅晶体材料，在1987年，商业上制造的SiC基底已经进入市场，到21世纪，商业上的SiC应用在10年内得到了全面的扩展，无论是SiC晶体材料还是SiC的制造工艺，其中硅材料开始发展成为未来的主要半导体材料，在半导体领域将扮演不可替代的角色，并具有巨大的市场。
碳化硅研究报告
碳化硅研究报告碳化硅是一种重要的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
本文综述了碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展，并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
关键词：碳化硅；制备方法；物理性质；化学性质；微观结构；应用领域正文一、引言碳化硅（SiC）是一种广泛应用于高温、高压、高速、高频、高辐射环境下的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
碳化硅在电力、冶金、航空航天、半导体、新能源等领域有着广泛的应用。
本文将综述碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展，并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
二、碳化硅的制备方法碳化硅的制备方法主要包括固相反应法、液相反应法、气相反应法和热分解法等。
其中，气相反应法是目前应用最广泛的制备方法。
1、固相反应法固相反应法是指将碳源和硅源混合后，在高温条件下进行反应得到碳化硅。
碳源主要包括石墨、焦炭等，硅源主要包括二氧化硅、硅粉等。
固相反应法的优点是反应过程简单，成本低廉，但是其缺点是反应速度慢，需要高温长时间反应，且产品质量不稳定。
2、液相反应法液相反应法是指在高温下，将碳源和硅源混合在有机溶剂中进行反应得到碳化硅。
液相反应法的优点是反应速度快，反应温度低，但是其缺点是反应过程中易受到溶剂的影响，且需要进行后续的溶剂脱除处理。
3、气相反应法气相反应法是指将硅源和碳源在高温下，经过气相反应得到碳化硅。
气相反应法的优点是反应速度快，反应温度低，且可以得到高纯度的碳化硅。
气相反应法的缺点是设备复杂，需要高温高压气氛，且产品粒度较小。
4、热分解法热分解法是指将有机硅化合物在高温下分解得到碳化硅。
热分解法的优点是反应速度快，反应温度低，且可以得到高纯度的碳化硅。
热分解法的缺点是需要使用有机硅化合物，成本较高。
三、碳化硅的物理性质碳化硅具有很高的硬度和强度，其硬度达到了莫氏硬度9.5，比钢铁还要硬。
SiC纤维材料性质、制备方法、应用
2.4超微粉体挤压纺丝法
超微粉体掺混纺丝法[]是制备连续SiC纤维的经典方法，是将超微SiC粉、粘结剂和烧结助剂等混合后挤压纺丝，高温烧结而成。英国ICI公司用0.1μm—2.0μm微粉，PVAc作粘结剂，B和Al2O3作烧结助剂，混合纺丝后高温烧结制得SiC纤维，其强度为1．6 GPa。Si也可用作烧结助剂，并能降低烧结温度到1800℃。以上四种工艺方法制备的碳化硅纤维性能的比较见下表：
碳化硅纤维
材料与化学工程学院无机非金属材料工程1班13461001陈成
摘要碳化硅纤维在就近几年发展的较为迅速，广泛地应用于人们的生活、航天、军事等多种领域，这和碳化硅纤维所具有的优异的特性是离不开的。在形态上有晶须、异芯纤维和先驱体纤维三种。本文主要介绍碳化硅纤维的性质、制备工艺、应用以及展望。
关键词SiC纤维材料性质、制备方法、应用
3.2用作树脂基复合材料碳化硅纤维可与环氧等树脂复合，制作优异的复合材料，其性能见下表。这种复合材料抗弯曲冲击强度是碳纤维复合材料的2倍，它的剪切强度与碳纤维/环氧树脂复合材料相近。例如，喷气式发动机涡轮叶片，直升机螺旋桨，飞机与汽车构件等。
碳化硅纤维/环氧树脂复合材料的性能
表格3
抗张强度
1500MPa
中国科学院沈阳金属研究所石南林等[]首次采用一种新型的射频加热装置研究了在直径12μm的钨丝载体上，连续沉积制得直径100μm，连续长度大于1km，室温抗张强度大于等于3200MPa，抗张模量大于等于400GPa，并带有富碳涂层或氧化物涂层的SiC纤维；并且对射频加热CVD法多相物理化学过程中的反应气体配比、流量和浓度、沉淀温度及原材料质量控制等工艺进行了较系统的研究。
高温性能好。碳化硅纤维具有卓越的高温性能，碳化硅增强复合材料可提高基体材料的高温性能，比基体金属有更好的高温性能。
铸铁熔炼使用碳化硅的几点体会
40 2021 年第 4 期
工艺试验与应用
未熔融分解的碳化硅颗粒铸件 SEM 表面形貌和 EDS 分析结果如图 9。
图 7 碳化硅块 Fig.7 Silicon carbide block
1.3 铸造用高纯度碳化硅
近期国内研究表明，铸铁熔炼若使用碳化硅的纯度要 达95% 以上，能起到细化铸铁组织、改善铁液的冶金质 量，大幅度提高材料的力学性能等作用。但是使用成本相 对较高，使高纯度碳化硅在一般铸铁件应用中受到限制。
2 铸造用碳化硅的使用粒度要求
2.1 碳化硅随废钢熔炼前期添加
在 铸 铁 炉 料 中， 因 为 碳 化 硅 熔 融 形 成 二 氧 化 硅 膜 及其阻碍作业和需要较高的溶解温度。为了加速融化吸 收，随废钢前期加入的碳化硅粒度1~5 mm，从而减少 铁液氧化，增加石墨核心，持续改善铁液冶金质量，此 时碳化硅的吸收率一般高于90%。
图 6 预处理后金相组织（100×） Fig.6 Metallographic structure after pretreatment (100×)
1.2 冶金用碳化硅纯度要求
除了感应电炉熔炼铸铁使用纯度在 90% 左右碳化 硅之外，国内大量生产出口供应炼钢脱氧或者供应冲天 炉使用的冶金碳化硅块，纯度在 50%~60%。该碳化硅 块依据客户对硅、碳及碳化硅纯度要求，加水泥或其他 粘结剂搅拌均匀压制成形，固化干燥，保证冲天炉加料 冲击不碎，如图 7。这种碳化硅块冲天炉中熔炼中正常 使用，可以减少铁液氧化，提供铁液碳硅含量，适当提 高冲天炉铁液温度，对冲天炉熔炼净化铁液、提高冶金 质量有好处，熔后炉渣显色偏淡。
织如图 3、图 4。某厂球墨铸铁叶片 3~4 mm 薄壁件， 炉内添加碳化硅预处理前后薄壁本体金相组织如图 5、 图 6。
碳化硅在铸造生产中有哪些作用？
碳化硅在铸造生产中有哪些作用？在有些公司生产的某品牌系列柴油机发动机缸体缸盖铸件案列中（不镶缸套）有些铸件要求重 50～250 kg，平均壁厚为5 mm，材质HT250。
要求本体抗拉强度≥207 MPa，硬度179-241 HB，铸件不允许有砂眼、渣眼、缩松、裂纹等缺陷。
采用10吨中频感应电炉熔化铁液，过热温度为 1 510～1 530 ℃。
2012年前，配料时生铁:废钢:回炉料为5:2:3，熔炼时在中频炉底部1/3处随炉料加入50kg未经过高温煅烧的普通增碳剂，熔化过程中加入Si、Cu、Mn、Cr、Sn元素，出炉时加入硅钡孕育剂进行孕育处理，浇注时加入硅锶孕育剂随流孕育，浇注时间为18～22分钟。
原工艺生产的缸体缸盖熔炼时生铁及合金加入比例大，生产成本高，铸件组织粗大，A型石墨大小通常在3级左右，铸件本体强度及硬度散差大，铸件精加工表面R Z＞15，铸件机械加工性能差，气密性试验时铸件泄露率在2％以上，客户抱怨大。
因此，优化熔化工艺，改善铸件力学性能，提高铸件基体组织的致密性、改善铸件加工性能、降低生产成本成为笔者公司近年来面临的重点课题。
02优化发动机缸体缸盖熔化工艺的几种措施2.1 高温石墨化增碳剂+废钢的合成铸铁熔炼工艺生铁中存在具有遗传性的过共晶石墨，在熔化时，碳原子在原始石墨上生长造成石墨粗大且大小不均匀，石墨尖头的应力集中效应，降低了铸件的力学性能。
因此以生铁为主的配料工艺，即使加入较高的合金元素，铸件本体强度偏低，硬度偏高。
随着合成铸铁技术在铸造行业推广应用，笔者公司自2012年起成功试验推广“废钢+高温石墨化增碳剂+少量生铁”的合成铸铁工艺，代替了“生铁+普通增碳剂+废钢+合金”原生产工艺，生铁:废钢:回炉料=0.5:6.5:3，选用经过高温石墨化处理的晶体型增碳剂增碳，每炉分批加入150 kg。
采用合成铸铁工艺，消除了生铁中粗大石墨的遗传性，石墨大小为4～5级，石墨形态得到改善，使石墨分布更均匀，同时降低了铸件的缩松倾向，改善了铸件的加工性能。
sic碳化硅单晶的生长原理
sic碳化硅单晶的生长原理碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种优秀的半导体材料，具有高温、高电压和高频率特性，是发展功率电子和射频器件的重要材料之一。
为了研究和应用碳化硅，需要大量高质量的碳化硅单晶材料。
本文将介绍碳化硅单晶的生长原理。
碳化硅单晶的生长方法有多种，包括半导体硅碳在高温下热解生长、低压化学气相沉积（LPCVD）、物理气相沉积（PVD）等。
其中，半导体硅碳热解生长法是最常用的一种方法。
在半导体硅碳热解生长法中，首先需要将硅源和碳源混合，在高温下热解生成SiC原料。
硅源一般使用单质硅（Si），碳源可以选择甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等有机碳源。
在反应室中，通过适当的比例和流量控制，将硅源和碳源送入到硅化炉中加热，使其发生化学反应。
在一定的温度、压力和气氛条件下，硅源和碳源会反应生成SiC颗粒。
随后，SiC颗粒在硅化炉中不断堆积并长大，最终形成大尺寸的碳化硅单晶。
这个过程中，需要控制温度、压力和气氛等参数，以及在硅化炉中添加合适的衬底材料，来保证单晶的高质量生长。
同时，还需要控制SiC颗粒的大小和生长速度，以获得均匀一致的单晶。
在生长过程中，热解生成的SiC颗粒会沉积在衬底上，并在衬底表面层层生长。
由于SiC的熔点较高（约为2700℃），温度通常要高于熔点，使其颗粒能够在固相状态下生长。
此外，还需要保持适当的压力，以避免颗粒聚集或散开过快。
碳化硅单晶的生长速度一般较慢，通常在0.1-1 mm/h之间。
为了获得大尺寸和高质量的单晶，需要进行多次生长和退火处理。
多次生长可以提高单晶的大小和质量，退火则可以消除生长过程中的缺陷和应力，使单晶更加完整和稳定。
总之，碳化硅单晶的生长是一个复杂的过程，涉及多个参数和控制条件。
通过适当的控制，可以获得大尺寸、高质量的碳化硅单晶，为碳化硅材料在功率电子和射频器件等领域的应用提供重要的支持。
碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种兼具较高导电性和较高耐高温特性的材料，因此在功率电子和高频电子器件领域有着广泛的应用前景。
碳化硅在球墨铸铁熔炼中预处理作用
2021年 第5期 热加工93铸造C a s t i n g碳化硅在球墨铸铁熔炼中预处理作用张太慧1，周林波1，孙新明1，李丹21.慈溪汇丽机电股份有限公司 浙江慈溪 3153002.齐齐哈尔重型铸造有限责任公司 黑龙江齐齐哈尔 161005摘要：阐述了碳化硅在球墨铸铁熔炼过程中脱氧、净化、预处理机理，以及在中频感应电炉熔炼过程加入碳化硅后，球墨铸铁材料性能、金相组织的变化。
关键词：碳化硅；球墨铸铁；预处理；金相组织1 序言碳化硅通常作为磨料等在工业上得到广泛的利用。
近年来，碳化硅作为铁液预处理剂在铸造生产中开始得到应用，它是一种价格低廉的预处理剂，铸造使用的碳化硅纯度一般在90%左右。
碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，化学式为SiC ，外形为晶体颗粒状，其密度为3.2g/cm 3[1]。
2 碳化硅在球墨铸铁熔炼中孕育预处理的作用碳化硅在球墨铸铁熔炼后期炉内加入，碳化硅在1200℃以上开始溃散，熔化成熔融状态，在高温（1400℃以上）时分解出的碳和硅以原子形式扩散在铁液中：SiC ＝[Si]+[C] （1）2.1 碳化硅的脱氧，净化铁液部分碳和硅与铁液中的氧起下列反应：[C]+2[O]＝CO 2 （2）[Si] +2[O]＝SiO 2 （3）反应式（2）形成的CO 2气体从铁液中逸出。
反应式（3）的一部分SiO 2被吸附于炉衬壁上，另一部分SiO 2与Fe 、Mn 、Mg 等金属氧化物发生如下反应：SiO 2+MeO ＝MeO·SiO 2 （4）式（4）中，MeO 为Fe 、Mn 、Mg 等金属氧化物，与SiO 2形成复合氧化物，易在铁液中上浮被清除。
部分碳化硅（SiC ）在铁液中与铁液中的金属氧化物发生如下反应：SiC+MeO ＝[Si]+[Fe]+CO ↑ （5）通过以上反应，碳化硅起到了脱氧而净化铁液的作用[2]。
2.2 碳化硅炉内预孕育，促进球状石墨形成，细化球状石墨1）在凝固过程中，由碳化硅产生的硅溶于奥氏体中，产生的碳一部分熔于奥氏体中，另一部分因成分和能量起伏，形成的碳原子团超过临界晶核尺寸时，在铁液中直接成为球状石墨的碳质晶核。
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碳化硅的特性与铁液预处理及孕育过程大连理工大学周继扬1．对碳化硅的一般认识碳化硅（SiC）这种人造矿石，在1891年前由美国的E.G阿奇逊投入工业性生产以来，随着大家对其优异性能的逐步认识，它的应用领域逐步拓宽。
例如：1）利用它的硬度高特性，主要用做磨削材料；2）作半导体材料及元器件；3）因其导电性优良，故用它做电阻发热体；4）做电阻元器件，因它具有电阻随电压、温度变化而变化的电性能；5）它的主要成分C和Si都具有强的还原能力，所以，在冶金、铸造工业中用于炼钢的精炼剂、脱氧剂、熔化铁液的增Si、增C剂。
在此领域，也是工业碳化硅的主要用途之一；6）工业碳化硅的另一个主要用途是利用其极高的耐温性、稳定性、高导热与低膨胀性去制造高要求的耐火材料。
国外已于19世纪初已有含SiC的耐火制品在高炉上使用。
我国的SiC耐火材料是上世纪50年代由葫芦岛锌厂首先研制并生产使用的。
60~70年代，发展缓慢。
80年代初的调查，我国当时SiC年产不到3万吨。
用于耐火材料只占10%左右，也只用到冶金行业。
80作者简介：周继扬（1936~），男，大连理工大学1959年本科毕业。
博士，教授，博导。
主要从事铸造合金（特别是铸铁）及熔炼的教学与科研工作。
年代末，SiC年产量达八、九万吨。
那时的冶金行业使用新技术远比铸造业早，涉及范围宽，对SiC的性质认识也更深刻。
随着技术的进步，铸造生产对技术要求越来越高，此刻，从冶金向铸造转移技术或借鉴冶金行业的好经验也是十分自然，犹如水到渠成的事。
今天，SiC作为炼钢脱氧剂的广告已出现在近期国内一些铸造杂志上，说明铸造在进步。
2．铸造产业与SiC的关系国外的铸造工作者在上世纪二十年代，已有少数铸造界的先驱，在他们的工作中接触到了碳－硅这两种素材混合在一起使用的情况。
如早期出现的C、Si系类孕育剂的提出与使用就是在19世纪二十年代发生的。
1922年，一位美国人Crosby,用石墨和硅铁混合在一起加入浇包作浇包孕育处理，经反复的摸索，终于使处理后的铸铁、石墨形态均匀，近似于今天的A型石墨、珠光体基体、机械性能好过其他方法。
这就是现今被划分为碳硅系类孕育剂的原始[1]。
碳－硅系孕育剂是晶体石墨与硅钙（或硅铁）等合金的颗粒状混合物。
其中的晶体石墨在铁液中起到外来核心作用，并延缓衰退。
加入的硅，增加Si浓度不均匀性，使C分子偏析聚积，进一步提高核心数量，它是抑制白口出现能力最强的孕育剂。
此外，抗衰退能力也很强，所以，C、Si元素可作孕育剂成分使用，这一观念，对于从事铸铁熔炼的人们，虽然不可能做到人人该知，也达不到家喻户晓程度，但也并非陌生到一无所知的地步。
何况，不少国家的早年孕育剂产品目录中已有碳硅系孕育剂产品，例如：英国Foseco公司在50年代的产品中的Inoculin 10号孕育剂就是典型的C-Si系孕育剂，成分中含有石墨47~53%，Si30~35%，Al<0.7%，Ca0.6~0.8%，Mn2%，Zr1.6~2%。
推荐用于消除薄壁灰口件C E =3.9的白口组织，加入量是0.05~0.2%，而英国本身则制定一种含Al=0.7%，铝量偏低的优质C-Si系孕育剂。
我国过去生产过TG-1型化学成分为30~38%C，33~40%Si，4~6%Ca，<1%Al。
在C-Si系的孕育剂中，往往还含有Sr、Ba、Zr。
加入锆的目的是：降低铁液中的S和O2，出气，固定C的作用。
锶的作用，则可使薄壁处不出现白口，另外，Sr不大增加共晶团数目，可使厚断面不出现缩松。
加入Ba的目的，可降低壁厚的敏感性和延缓衰退外，还提高碳的活度，提高孕育剂的石墨化能力。
这种C、Si系孕育剂的缺点有：熔化温度（或溶解温度）高，不易被铁液吸收。
解决办法：处理温度要高，处理温度在1400℃以上浇注；孕育剂应以细粒度多些好。
采用包内孕育，在出铁槽均匀加入，加入量0.3%、吸收率0.1%左右。
这种碳-硅系混合物孕育剂主要用在高强度铸件，如机床床身，内燃机缸体、缸盖，耐压致密铸件。
另外，在1940年国际采用的浇包孕育剂中，有两种含Si-C 成份的孕育剂，一种含28~46%C，45~56%Si，另一种含50%C，42%Si。
经查证，这两种孕育剂中的C、Si元素并非SiC，也仍来源于结晶石墨与硅铁75。
尽管使用的材料中熟悉了碳与硅对铸铁的质量与性能会引起很大的影响，SiC在市场上也近三四十年，为何不见点滴报导？1941年，美国Eash发表了“孕育对灰铸铁凝固的影响”一文，首次提出加硅铁到铁水之后，可产生一个富Si微区。
在这区域中，碳的活度高，有助于石墨成核。
但也没有观察到SiC过渡微区出现在Fe-Si孕育剂四周。
上世纪60年代初，是铸造工艺与合金大发展的开始阶段。
可是，在孕育剂的研究上也没有过多的文章涉及。
原因一是可作孕育剂的金属多，而Si、C也都为老面孔，人们的兴趣大多集中在新的孕育元素（Ba、Sr、Ce、Mg）及新颖的孕育技术（型内孕育、后孕育）。
原因二，当时冶金行业除对SiC用于脱氧、增C、增Si精炼外，为提升钢液活度以适应新钢种、新处理工艺实现质量升级的需要，正利用SiC的高温稳定性、高导热性、低膨胀性优良的特点，生产高档含SiC的耐火材料。
如美国早在70年代末，其冶金用途已占SiC总量60%以上。
而70年代末，以世界水平而言，铸造与冶金比，差距还相当大，各种炉子用的耐火材料仍以普通粘土砖或硅砖、高铝砖为主。
SiC这种材料在铸造领域一直受到冷遇，或没被重视。
世界如此，在中国更是这样。
这与各国情况（即国情）不同有关。
1981年10月，在保加利亚召开的48届国际铸造年会上[2]，我国赴瑞典访问工程师王春琪教授将他在瑞典皇家工学院教授、冶金系铸工教研室主任Fredriksson指导下完成的“论铁水孕育机理”论文向大会做了报告。
他们发现当FeSi加入铁液中，在FeSi颗粒四周形成了碳化硅晶体，这个新生成相存在时间短，当FeSi完全熔化后，也随之消失。
但遗留下来的高硅区（高C、高Si）却能维持相当长时间。
碳、硅的浓度不均，以及碳的高活度区的存在，为石墨的成核提供了一个必需条件。
这就是孕育现象的真谛。
他在实验中定量、定性地检查到FeSi四周SiC晶体的存在。
说明SiC晶体在铸铁孕育机制方面是一个重要影响因素。
虽然这一观点当时形成不了关键效应。
不过在从事铸铁研究工作的同行中，由此加强了对SiC重要性的认识。
德国人T.Benecke（特·边耐克）在他的“在铸铁熔液里SiC的预处理效果及溶解特性”一文中，对此做了充分的肯定：“在铁液中SiC的溶解阶段是石墨析出前必经的中间过程”[3]。
同时持这种看法的也还有其他人论文发表在1965年，1966年。
虽然发表时间早些，不过他们没有试验结果证明SiC的存在，缺少说服力。
关于SiC作为铁液预处理剂，乃至孕育剂，值得重笔一书的是，那位德国慕尼黑人T.Benecke，以及世界铸铁冶金学、无机物化学博士（资深专家）维也纳大学董事会董事B.Lux教授[4]。
T.Benecke是德国慕尼黑电冶炼工厂Kempetem股份有限责任公司首席官，工学博士。
长期从事SiC材料特性、工业应用工作,发表多篇相关论文,称得上此领域专家。
早年在B.Lux教授指导下攻读博士学位，论文内容为SiC的预处理机制的研究[4、5、6]。
我国最早在冶金、铸造领域接触SiC的工业应用是在感应电炉熔化铸铁时，作为增C、增Si材料，在上世纪八十年代，少数工厂（如一汽、二汽的黎克仕高工）用感应电炉生产，在国外使用SiC作辅助材料，至今也有二三十年的历史，积累了很好的经验。
碳化硅作铁液预处理剂或孕育剂，发展极不平衡，个别工厂已使用多年，但仍有不少工厂对此种材料了解很少。
3．SiC的生产（合成）碳化硅是人造合成材料，在自然界中极少，只在陨石中有少量发现。
合成碳化硅的主要原料是纯净的硅石（SiO2 > 98.5%）和焦炭、无烟煤等碳素材料。
由于冶金焦中的灰分一般都较高（8~12%），用之甚少，而多用石油沥青焦（灰分0.2~1.9%）和煤沥青焦（灰分0.3~0.6%），有的也用低灰分无烟煤（灰分1.7~4.5%）。
除了上述原料以外，还需加入木屑和少量食盐（NaCl）。
碳化硅的合成首先是将上述原料粉碎，按理论重量比（Si70.03%；C29.97%）配料，并混入木屑和少量食盐组成混合料。
然后，利用电阻炉在2000~2500℃下合成碳化硅，其基本反应式如下：SiO2 + 3C = SiC + 2CO↑－4704kJ （1）上述SiC化的过程大致在1500℃开始先形成β-SiC，在2100℃β-SiC向α-SiC转化，到2400℃转化结束。
在实际生产中一般控制在2000~2500℃之间。
上述反应是通过气相进行的，即SiO 2 + 2C = Si （气）+ 2CO 和 SiO 2 + 3C = SiC （气）+2COSiO （气） + C = Si （气）+ CO（2） Si （气） + C = SiC （3）在SiC 形成过程中，其中一些杂质也在与NaCl 作用后形成氯化物而气化，其中的Na 2O 也随之化气，并皆沿木屑碳化形成的通道逸出。
如Al 2O 3 + 6NaCl =2AlCl + 3Na 2O（4） 3↑Fe 2O 3 + 6NaCl =2FeCl + 3Na 2O（5） 3↑纯净的SiC 是无色透明的，但实际上多为黑色和绿色的，其中黑色的含铁、铝、硼、碳等杂质较多；绿色的杂质少、质较纯，但掺杂有氮和磷等元素。
4．SiC 的晶体结构与自身性能SiC 是一种具有一定的点阵结构，它并不是组元结构相同的中间相。
同样，它是服从原子价规律的正常的化合物，其原子价之间的关系符合化学化合物的规律。
第4族中的C 、Si 、Ge 、Sn 都属于之。
它们这种正常价化合物具有和离子化合物相对应的结构AB 型（即NaCl 结构，闪锌矿ZnS 结构），每原子具有4个邻原子，如晶胞由同类原子组成，则成为金刚石结构。
碳化硅的物理性能：真密度：3.10~3.22g/cm3图2 碳化硅的晶体结构莫氏硬度：9.5~9.75线膨胀系数：4.4~4.7×10-6℃（25~1400℃）导热系数：65w/(m·K)（500℃）42w/(m·K)（875℃）碳化硅多为-SiC，它的热传导能力最高（比铜和银高4倍）。
碳化硅与各种化学物质的反应见下表。
表1 SiC与其它物质的反应化学物质处理条件反应情况H2、N2、CO 加热无作用O21000℃加热不变化空气1000~1500℃加热稍氧化空气1350~1500℃在表面形成熔融的SO2膜空气1500~1600℃因熔融SO2膜覆盖，氧化作用停止空气1750℃以上加热氧化迅速进行CO2、水蒸气只在碳化硅的离解温度1775~1800℃时活泼Cl2 在600℃下加热1.5h 表面被浸蚀纯金刚石相当于SiC公式（Si70.4%，C29.6%）。