碳化硅是少量禁带宽度大(2。86eV)且具有P及n两种导电类型的半导体资料之一。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!现已完成工业化出产的碳化硅纤维,是一种新式高强度、高模量资料,具有优异的耐热性和耐氧化性,与金属、树脂有*出的相容性。使用温度可达1200℃,高温下强度坚持率可达80%以上.可用以制造热屏蔽资料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布,也可与炭纤维或玻璃纤维复合用做增强金属和陶瓷的增强资料!
碳化硅是一种磨料,砂轮是用磨料和结合剂树脂等制成的中间有通孔的圆形固结磨具!砂轮是磨具中用量大、使用面较广的一种,使用时高速旋转,可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等!砂轮种类繁多.料是制造砂轮的主要原料,它担负着切削工作.碳化硅磨料:(一)黑色碳化硅,含95%以上的碳化硅。呈黑色或深蓝色,有光泽!硬度比白刚玉高,性脆而锋利,导热性和导电性良好,磨削铸铁!
低品级碳化硅(含SiC约85%)是非常好的脱氧剂,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。
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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-碳化硅较为稳定,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)[1],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最大电流密度,在半导体高功率元件的应用上,不少人试着用它来取代硅[1]!
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低档次的碳化硅可用做炼钢脱氧剂及铸铁添加剂!在炭素工业中,碳化硅首要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.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!在特种炭素资料——生物炭的制造中,常以丙烷和三氯甲基硅烷为气体质料,经高温热解反响,在石墨基体上堆积生成含硅热解炭涂层,以添加制品的硬度、强度和耐磨性。涂层中的碳化硅以β-SiC的晶型存在,晶粒尺寸为1μm左右。
碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用较为广泛、经济的一种.可以称为金钢砂或耐火砂!碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成.目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3!20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm2,是一般磨刀石的材料!
高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维!主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料!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,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好!