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碳化硅的物质特性你了解吗?

文章出处:原创 责任编辑:admin 人气: 发表时间:2020-08-19 15:00
      今天就来跟大家讲解一下碳化硅的物质特性和它的物质结构是怎样的?

     碳化硅的物质特性:

      碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的非常好的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约百分之八十五)是特别好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
      碳化硅的硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上特别硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。
      碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为很常见的一种同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成,结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,而另一种碳化硅,μ-碳化硅非常的稳定,且碰撞时有较为悦耳的声音,但直至今日,这两种型态尚未有商业上之应用。因其3.2g/cm3的比重及较高的升华温度(约2700 °C) ,碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下,它都不会熔化,且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及非常大的电流密度,在半导体高功率元件的应用上,不少人试着用它来取代硅。此外,它与微波辐射有很强的耦合作用,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属。纯碳化硅为无色,而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。

    碳化硅的物质结构:

     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 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-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70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用好的石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
     以上就是碳化硅的物质特性和它的物质结构,如有不足,欢迎补充。
 
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