碳化矽的性質

發布日期：2020-03-19 作者：點擊：

碳化矽(Sic) 是用石英砂、石油焦(或煤焦) 、木屑為原料通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。

碳化矽又稱金鋼砂或耐火砂。碳化矽是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化矽時需要加食鹽)等原料在電阻爐內經高溫冶煉而成。目前我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。包括黑碳化矽和綠碳化矽，其中：黑碳化矽是以石英砂，石油焦和優質矽石為主要原料，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間，機械強度高於剛玉，性脆而鋒利。綠碳化矽是以石油焦和優質矽石為主要原料，添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介於剛玉和金剛石之間，機械強度高於剛玉。常用的碳化矽磨料有兩種不同的晶體，一種是綠碳化矽，含SiC 97%以上，主要用於磨硬質含金工具。另一種是黑碳化矽，有金屬光澤，含SiC 95%以上，強度比綠碳化矽大，但硬度較低，主要用於磨鑄鐵和非金屬材料。分子式為SiC，其硬度介於剛玉和金剛石之間，機械強度高於剛玉，可作為磨料和其他某些工業材料使用。工業用碳化矽於1891年研製成功，是最早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化矽存在，但迄今尚未找到可供開采的礦源。

純碳化矽是無色透明的晶體。工業碳化矽因所含雜質的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化矽晶體結構分為六方或菱麵體的a-Sic和立方體的β-SiC(稱立方碳化矽) .a-SiC由於其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體，已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為a-SiC。

碳化矽由於化學性能穩定、導熱係數高、熱膨脹係數小、耐磨性能好，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，用它可加快煉鋼速碳化矽的硬度很大，具有優良的導熱性能，是一種半導體，高溫時能抗氧化。

【用途】 (1)作為磨料，可用來做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。

(2)作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。