你对碳化硅的物质特性了解吗?

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今天,我想向你解释碳化硅的物质特性及其物质结构。


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     碳化硅的物质特性:

  碳化硅化学性能稳定,热传导率高,热膨胀系数小,耐磨性好,除了作为研磨材料外,还有很多其他用途。例如,用特殊技术在水轮机叶轮和气缸体内壁涂抹碳化硅粉末,可以提高耐磨性,延长寿命1~2倍的非常好的耐火材料,耐热振动,体积小,重量轻,强度高,节能效果好。低级碳化硅(含SiC约85%)是特别好的脱氧剂,可以加快炼钢速度,控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还广泛用于制作电热元件硅碳棒。

碳化硅硬度大,莫氏硬度9.5级,仅次于世界上特别硬的钻石(10级)。它具有优异的导热性能,是一种半导体,在高温下可以抗氧化。

至少有70种碳化硅的晶型。碳化硅是一种常见的同质异晶,在2000° C以上高温下形成,具有六角晶系结构(如纤维锌矿)。碳化硅,立方晶系结构,类似于钻石,是在2000° C以下形成的,其结构见页附图。尽管异相触媒担体的单位表面积大于α型态,在应用中令人惊叹,但另一种碳化硅,μ-碳化硅却非常稳定,碰撞时的声响较悦耳,到今天为止,这两种型态还没有商业用途。碳化硅由于其3.2 g/cm3的比重和较高的升华温度(约2700° C),很适合作为轴承或高温炉的原料物品。它不会在任何能达到的压力下熔化,而且化学活性很低。在半导体高功率元件的应用中,由于其具有高导热、高衰减电场强度和大电流密度等特点,很多人尝试用它来代替硅。另外,它与微波辐射有很强的耦合作用,其所有的升华点都很高,因此可以实际应用于金属加热。纯碳化硅无色,而工业上生产的棕黑色系则因含有铁的不纯物而得名。晶面出现彩虹般的光彩,是由于晶面上形成了白炭黑保护层。

    碳化硅的物质结构:

纯碳化硅是无色透明的晶体。由于杂质的种类和含量不同,工业碳化硅呈淡黄色、绿色、蓝色甚至黑色,透明度因纯度而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱形晶体的β-SiC和立方体的β-SiC(称为立方碳化硅)。α-SiC因其晶体结构中碳和硅原子的堆叠序列不同而形成许多不同的变体,已发现70多种。β-SiC在2100℃以上时变成α-SiC。碳化硅的工业方法是用好的石英砂和石油焦在电阻炉中炼制。炼制的碳化硅块,通过破碎、酸碱洗、磁选、筛选或水选制成各种粒度的产品。

  上述是碳化硅的物质特性及其物质结构,如有不足,欢迎补充。



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