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碳化硅的物力性質是怎樣的

　碳化硅在人們的日常生活中有著非常廣泛的用途，這得益于其良好的物力性能，在使用的時候有許多的使用優勢，那么它的物力性質是怎樣的呢。　　首先是碳化硅的色澤，它是一種無色透明的晶體，因為通常狀況下它也會有一定的雜質的加入，所以會使其表面顏色呈現黑色，如果碳化硅含有氮時，其晶體的顏色就會呈現綠色，，碳化硅在自然光下表面具有斑駁陸離、絢麗多彩的色澤。　　碳化硅的導電性能，它是一種半導體，當它其中的金屬含量較多時，其導電性能就會增加，它的電阻率隨溫度而變化，溫度升高電阻率變小，與金屬的溫度特性相反。曾經在高中課本中學到過，碳化硅主要有鍛煉金屬，特別陶瓷制造，耐火資料和耐磨用具這四大方面的功用運用。　　碳化硅的硬度，它的硬度是非常大的，通常莫氏硬度為9.5級，而金剛石的硬度是10級，所以說具有很強的硬度，耐磨性能也是非常的好。　　碳化硅至少有70種結晶型態。其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C)，在任何已能達到的壓力下，它都不會熔化，且具有相當低的化學活性。

“三耐”材料利用碳化硅

利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。有色金屬利用碳化硅具有耐高溫，強度大，導熱性能良好，抗沖擊，作高溫間接加熱材料，如堅罐蒸餾爐，精餾爐塔盤，鋁電解槽，銅熔化爐內襯，爐用弧型板，熱電偶保護管等。鋼鐵利用碳化硅的耐腐蝕，抗熱沖擊耐磨損，導熱好的特點，用于大型高爐內襯提高了使用壽命。冶金選礦碳化硅硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能，是耐磨管道、葉輪、泵室、旋流器、礦斗內襯的理想材料，其耐磨性能是鑄鐵。然而，≥2600℃時SiC會分解，但分解出的si又會與爐料中的C生成SiC。磨料磨具主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產品中單晶硅、多晶硅和電子行業的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。化工可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑，可用做制造四的原料，是硅樹脂工業的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強復合脫氧劑，取代了傳統的硅粉碳粉進行脫氧，和原工藝相比各項理化性能更加穩定，脫氧效果好，使脫氧時間縮短，節約能源，提高煉鋼效率，提高鋼的質量，降低原輔材料消耗，減少環境污染，改善勞動條件，提高電爐的綜合經濟效益都具有重要價值。建材陶瓷砂輪工業利用其導熱系數、熱輻射、高熱強度大的特性，制造薄板窯具，不僅能減少窯具容量，還提高了窯爐的裝容量和產品質量，縮短了生產周期，是陶瓷釉面烘烤燒結理想的間接材料。利用良好的導熱和熱穩定性，作熱交換器，燃耗減少20%，節約燃料35%，使生產率提高20-30%。

碳化硅材料與劇烈加熱的物料的可塑性有關

碳化硅由于化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途。低品級碳化硅是好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學成分，提高鋼的質量。 熱塑壓制。碳化硅材料與劇烈加熱的物料的可塑性有關，料此法在于將物加熱至熱塑狀態后壓制。當熱塑壓制時，致密化系通過當泥料受熱時發生劇烈塑性變形時向泥料加壓的方法來達到的。通常系向預先加熱粗坯，然后將其放入壓模中再施加壓力。 緩慢擴散。50~1微米以內，SiO2 Si含量為1~5%入塑料桶，加去離子水，加分析純，攪拌10~12小時，靜止10~12小時。碳化硅制品的另一種熱壓過程是利用緩慢的擴散燒結原理。此法與熱塑壓制法相比，通常需要在較高的溫度下進行，并且占用較長的時間。向在模型內直接加熱若干時間的粉料施加壓力。 導熱性。細密碳化硅資料的導熱性跟著溫度的升高而有所下降，可是輕質碳化硅的則跟著溫度升高而升高。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速具。碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為常見的一種同質異晶物，在高于2000 °C高溫下形成，具有六角晶系結晶構造（似纖維鋅礦）。β-碳化硅，立方晶系結構，與鉆石相似，則在低于2000 °C生成。雖然在異相觸媒擔體的應用上，因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目，而另一種碳化硅，μ-碳化硅穩定，且碰撞時有較為悅耳的聲音，但直至今日，這兩種型態尚未有商業上之應用。

生產工藝粗、中、細SiC的配方

生產工藝

粗 、中、細SiC的配方應為5：1：4。制造碳化硅原料一般選用黑色SiC，其化學成分如下：SiC 98.0%，游離C 0.5%，Fe 0.2%，游離SiO2 0.6%。由于結合方式不同，工藝過程有差異。不同結合方式的簡要工藝是：

(1)氮化硅結合碳化硅：用粗、中、細碳化硅顆粒和細硅粉成型的坯體，在純N2氣體中，在1370℃產生一種以&α-SiC為骨架和以&α和&β-Si3N4。為基質的氮化硅結合碳化硅。通過上述講解我們可以知道，黑碳化硅粉末的提純方法就是先堿洗再酸洗然后洗凈后通過過濾、烘干與粉碎，該方式操作簡單，成本低并且提純后純度較高，因此被廣泛使用。在基質中尚有少量殘留硅和SiO2N2在制品中，這些組分的相對含量隨制造工廠不同而異。

(2)結合碳化硅：將SiC、硅粉、炭粉按一定配比，混合、成型，在1400℃還原氣氛中燒成。在大多數情況下采用埋炭燒成。呈暗灰色，有金屬光澤，熔點高，耐熱性好，電阻率高，具有高度作用。在燒成過程中，產生一種以&α-SiC為骨架，以細晶粒&β-SiC為基質的&β-Si3N4結合SiC磚。&β-SiC是在燒成過程中，細硅粉與細碳粉反應生成的，這種產品也含有少量殘留硅和碳。

(3)氧氮化硅結合碳化硅：這種磚配料時，細硅粉配比要少于碳化硅。