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什么是碳化硅
碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物,硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体,外表氧化或含杂质时呈蓝黑色。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。硬度挨近金刚石,热安稳性好,对水溶液和安稳,对浓与的混合酸或磷酸则不安稳。
碳化硅的成分
工业用碳化硅为人工碳化硅,SiC含量为95%~99.5%,常含少量的游离碳,以及Fe2O3、Si和SiO2等杂质。
碳化硅的用途
1、在电气工业中,碳化硅可用做避雷器阀体、硅碳电热元件、远红外线发生器等。
2、在航天工业中,用碳化硅制造的燃气滤片、燃烧室喷嘴已用于火箭技能中。
3、低档次的碳化硅可用做炼钢脱氧剂及铸铁添加剂。
4、在炭素工业中,碳化硅可用来出产炼铁高炉用砖,如石墨碳化硅、氮化硅结合的碳化硅砖等。
5、在石墨电极出产中,碳化硅还用做耐氧化涂层电极的涂层耐火烧结料的配猜中,以添加涂层对温度急剧改变的承受才能。
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碳化硅
碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为常见的一种同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,阿拉善盟碳化硅重防腐涂料,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,碳化硅重防腐涂料施工,结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上,碳化硅重防腐涂料招商,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,但直至今日,此型态尚未有商业上之应用。
因其3.2的比重及高的升华温度(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、高崩溃电场强度及高电流密度,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偶合作用,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。
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碳化硅
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;用以制成的耐火材料,碳化硅重防腐涂料耐高低温,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85%)是的脱氧剂,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。
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