碳化矽

產品詳情

       碳化矽(SiC)是用石英砂◕↟•、石油焦(或煤焦)◕↟•、木屑(生產綠色碳化矽時需要加食鹽)等原料透過電阻爐高溫冶煉而成·╃。碳化矽在大自然也存在罕見的礦物▩•◕·▩，莫桑石·╃。 碳化矽又稱碳矽石·╃。在當代C◕↟•、N◕↟•、B等非氧化物高技術耐火原料中▩•◕·▩，碳化矽為應用最廣泛◕↟•、最經濟的一種▩•◕·▩，可以稱為金鋼砂或耐火砂·╃。 目前中國工業生產的碳化矽分為黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種▩•◕·▩，均為六方晶體▩•◕·▩，比重為3.20~3.25▩•◕·▩，顯微硬度為2840~3320kg/mm2·╃。
       碳化矽由於化學效能穩定◕↟•、導熱係數高◕↟•、熱膨脹係數小◕↟•、耐磨效能好▩•◕·▩，除作磨料用外▩•◕·▩，還有很多其他用途▩•◕·▩，例如:以特殊工藝把碳化矽粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁▩•◕·▩，可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高階耐火材料▩•◕·▩，耐熱震◕↟•、體積小◕↟•、重量輕而強度高▩•◕·▩，節能效果好·╃。低品級碳化矽(含SiC約85%)是極好的脫氧劑▩•◕·▩，用它可加快鍊鋼速度▩•◕·▩，並便於控制化學成分▩•◕·▩，提高鋼的質量·╃。此外▩•◕·▩，碳化矽還大量用於製作電熱元件矽碳棒·╃。
碳化矽的硬度很大,莫氏硬度為9.5級▩•◕·▩，僅次於世界上天然形成最硬的金剛石(10級)▩•◕·▩，具有優良的導熱效能▩•◕·▩，是一種半導體▩•◕·▩，高溫時能抗氧化·╃。
       碳化矽至少有70種結晶型態·╃。α-碳化矽為最常見的一種同質異晶物▩•◕·▩，在高於2000 °C高溫下形成▩•◕·▩，具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)·╃。β-碳化矽▩•◕·▩，立方晶系結構▩•◕·▩，與鑽石相似▩•◕·▩，則在低於2000 °C生成▩•◕·▩，結構如頁面附圖所示·╃。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▩•◕·▩，但直至今日▩•◕·▩，此型態尚未有商業上之應用·╃。
       因其3.2g/cm的比重及較高的昇華溫度(約2700 °C)▩•◕·▩，碳化矽很適合做為軸承或高溫爐之原料物件·╃。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·╃。由於其高熱導性◕↟•、高崩潰電場強度及高最大電流密度▩•◕·▩，在半導體高功率元件的應用上▩•◕·▩，不少人試著用它來取代矽[1]·╃。此外▩•◕·▩，它與微波輻射有很強的耦合作用▩•◕·▩，並其所有之高升華點▩•◕·▩，使其可實際應用於加熱金屬·╃。
       純碳化矽為無色▩•◕·▩，而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物·╃。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化矽保護層所致·╃。
應用範圍│▩✘：
碳化矽主要有四大應用領域▩•◕·▩，即:功能陶瓷◕↟•、高階耐火材料◕↟•、磨料及冶金原料·╃。碳化矽粗料已能大量供應▩•◕·▩，不能算高新技術產品▩•◕·▩，而技術含量極高 的奈米級碳化矽粉體的應用短時間不可能形成規模經濟·╃。
⑴作為磨料▩•◕·▩，可用來做磨具▩•◕·▩，如砂輪◕↟•、油石◕↟•、磨頭◕↟•、砂瓦類等·╃。
⑵作為冶金脫氧劑和耐高溫材料·╃。
⑶高純度的單晶▩•◕·▩，可用於製造半導體◕↟•、製造碳化矽纖維·╃。
主要用途:用於3-12英寸單晶矽◕↟•、多晶矽◕↟•、砷化鉀◕↟•、石英晶體等線切割·╃。太陽能光伏產業◕↟•、半導體產業◕↟•、壓電晶體產業工程性加工材料·╃。
用於半導體◕↟•、避雷針◕↟•、電路元件◕↟•、高溫應用◕↟•、紫外光偵檢器◕↟•、結構材料◕↟•、天文◕↟•、碟剎◕↟•、離合器◕↟•、柴油微粒濾清器◕↟•、細絲高溫計◕↟•、陶瓷薄膜◕↟•、裁切工具◕↟•、加熱元件◕↟•、核燃料◕↟•、珠寶◕↟•、鋼◕↟•、護具◕↟•、觸媒擔體等領域·╃。