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淺談碳化硅的物理特性

發布時間:2020-10-05

? ? 碳化硅由于化學性能穩固、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好,除作磨料用外,另有許多其他用途,比方:以特別工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可進步其耐磨性而延伸利用壽命1~2倍;用以制成的高級耐火質料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能結果好。


? ? 低等級碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加速煉鋼速率,并便于控制化學身分,進步鋼的質量。別的,碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次于天下上最硬的金剛石(10級),具有精良的導熱性能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。


碳化硅的物理特性

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?? 碳化硅至少有70種結晶型態。α-碳化硅為最常見的一種同質異晶物,在高于2000C高溫下形成,具有六角晶系結晶結構(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系布局,與鉆石相似,則在低于2000C天生,布局如頁面附圖所示。固然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單元外貌積而引人注目,但直至本日,此型態尚未有貿易上之應用。因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700C),碳化硅很得當做為軸承或高溫爐之質料物件。


? ? 在任何已能到達的壓力下,它都不會熔化,且具有相稱低的化學活性。由于其高熱導性、高瓦解電場強度及高大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來代替硅。別的,它與微波輻射有很強的耦互助用,并其全部之高升華點,使其可現實應用于加熱金屬。


? ? 純碳化硅為無色,而產業生產之棕至玄色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光芒則是由于其外貌孕育發生之二氧化硅掩護層所致。


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