自然界中天然的碳化硅很少，工業(yè)上使用的多為人工合成原料，俗稱金剛砂，是一種典型的共價(jià)鍵結(jié)合的化合物。碳化硅是耐火材料領(lǐng)域中常用的非氧化物耐火原料之一。
碳化硅在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用
碳化硅用于耐火材料時(shí)有如下特性：
1、還原氣氛下使用溫度一般可達(dá)1760℃；
2、抗熱震性能好，能承受溫度急劇變化，防爐襯出現(xiàn)裂紋或斷裂
3、因熱態(tài)強(qiáng)度高，中高溫條件時(shí)可承受一定應(yīng)力，可作為結(jié)構(gòu)材料
4、耐磨性能好，在一定溫度下，可作為耐磨襯體
5、能耐受一定熔渣或熱態(tài)金屬，包括堿金屬熔液的侵蝕和滲透
6、可承受一些爐氣的作用，能用于氣氛爐。
其中，碳化硅應(yīng)用于耐火材料的關(guān)鍵技術(shù)有以下四種方式：
1、氧化物結(jié)合：以硅酸鋁、二氧化硅等為結(jié)合劑；
2、氮化物結(jié)合：氮化硅、氧氮化硅和賽隆結(jié)合；
3、自結(jié)合：按碳化硅的當(dāng)量比例加入石墨和金屬硅，高溫下反應(yīng)生成；
4、重結(jié)晶：碳化硅顆粒之間通過蒸發(fā)凝聚原理在高溫下燒結(jié)而成。
碳化硅在耐火材料領(lǐng)域主要應(yīng)用在以下幾方面：
1、有色金屬冶煉
主要用于有色金屬冶煉高溫設(shè)備的內(nèi)襯材料，如鋁電解槽側(cè)墻磚、鋅精餾塔塔盤、塔壁等。其表現(xiàn)出的特點(diǎn)是有較高的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性；不會(huì)被有色金屬潤濕；抗侵蝕性能好；導(dǎo)熱系數(shù)大。
2、鋼鐵工業(yè)
主要用作煉鐵高爐冷卻壁鑲磚、爐腹磚和風(fēng)口組合轉(zhuǎn) ；鐵水包；出鐵溝溝襯材料；代替硅鐵作脫氧劑等。 其表現(xiàn)出的特點(diǎn)是耐渣和鐵水、堿金屬侵蝕；高溫下耐磨、耐沖刷性好；能夠提升容器壽命。
3、窯具
主要應(yīng)用于磨具和陶瓷的燒成窯，用作棚板、匣缽、墊板、立柱等。其表現(xiàn)出的特點(diǎn)是因高溫強(qiáng)度高，使部件截面縮小，窯車有效容積增加，熱容減少；熱震性好，不易出現(xiàn)裂紋、斷裂；比普通粘土質(zhì)耐火材料壽命明顯延長。
碳化硅在耐火材料中使用中常見問題
1、氧化：碳化硅在高溫下可與氧氣發(fā)生反應(yīng)，此反應(yīng)800℃開始。在氧化氣氛下，碳化硅易氧化，只有形成SiO2保護(hù)膜時(shí)，才能減緩材料的氧化。
2、水蒸汽的作用：高溫下可與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，碳化硅上有大量的SiO2、Si或C出現(xiàn)，導(dǎo)致材料破壞。
三、剛玉在耐火材料中的應(yīng)用
剛玉用于耐火材料的特性主要有這幾個(gè)特點(diǎn)：
1、較高的強(qiáng)度和耐磨性；
2、抗酸性渣的侵蝕和滲透：各類剛玉主晶相為a-Al2O3，具有較好的抗酸性渣的侵蝕和滲透能力。煉鐵過程中產(chǎn)生的渣一般為酸性渣，SiO2含量較高而CaO含量較低。煉鐵行業(yè)普遍采用Al2O3基耐火材料作為內(nèi)襯，如高爐本體的高鋁磚、出鐵溝的Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料（澆注料和搗打料）、炮泥（Al2O3-SiO2-SiC-C質(zhì)）、鐵水包等用Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料（澆注料和耐火磚）等。
3、材質(zhì)和性能的多樣性：剛玉主晶相為a-Al2O3，可以和許多氧化物和非氧化物相復(fù)合，提升了自身的一些性能，如抗熱震性，抗渣（酸性或堿性）侵蝕性等。與SiO2復(fù)合形成剛玉莫來石質(zhì)耐火材料，與MgO復(fù)合形成剛玉-尖晶石質(zhì)質(zhì)耐火材料，與鋯英砂（ZrO2和SiO2）復(fù)合形成Al2O3-SiO2-ZrO2質(zhì)耐火材料，與碳化硅和碳復(fù)合形成Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料等等；
4、結(jié)合方式的多樣性，剛玉和各種結(jié)合劑相容性較好，可以采用多種結(jié)合方式，比如高溫?zé)Y(jié)、低溫結(jié)合等等，可以賦予材料不同的特性。
剛玉在耐火材料中主要分為定型產(chǎn)品和不定型產(chǎn)品兩大類。
定型產(chǎn)品主要有：
1、剛玉質(zhì)耐火材料制品：Al2O3百分之98以上，自結(jié)合固相燒結(jié)高純剛玉制品，結(jié)合相主要是剛玉，還有少量莫來石等，主要應(yīng)用在石化工業(yè)氣化爐、炭黑反應(yīng)爐、造氣爐、氨分解爐、二段轉(zhuǎn)化爐、耐火陶瓷工業(yè)的高溫高溫窯爐、冶金工業(yè)的高爐等。
2、改性高鋁磚：①低蠕變高鋁磚：對于蠕變溫度為1500℃-1550℃的高鋁磚，加入部分電熔剛玉和硅石原料可制得低蠕變率高鋁磚。②磷酸鹽結(jié)合高鋁磚：以高鋁礬土熟料為主要原料，磷酸溶液或磷酸鋁溶液為結(jié)合劑，加入少量電熔剛玉、莫來石等，強(qiáng)化基質(zhì)，于400-600℃熱處理而制成的化學(xué)結(jié)合耐火制品。 主要應(yīng)用在煉鐵熱風(fēng)爐、水泥窯、電爐頂、鋼包等。
3、剛玉-莫來石制品：采用電熔白剛玉、板狀剛玉、電熔莫來石等原料，經(jīng)配料、混料、高壓成型，高溫窯中燒制而成。制品主晶相為剛玉，結(jié)合相為莫來石。主要應(yīng)用在陶瓷工業(yè)的高溫?zé)筛G及其推板、承燒板等窯具。
不定型產(chǎn)品：
各類剛玉原料可作為制備不定形耐火材料產(chǎn)品的骨料和粉料，根據(jù)不同結(jié)合劑，按施工方式可分為以下類別：
耐火澆注料：剛玉質(zhì)、剛玉-尖晶石質(zhì)、剛玉-SiC-C質(zhì)
耐火可塑料：剛玉質(zhì)，骨料：各類剛玉
