碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅是一种常见的同质异晶物,在高于2000 °C高温下形成,具有六角晶系结晶构造(似纤维锌矿)。β-碳化硅,立方晶系结构,与钻石相似,则在低于2000 °C生成,结构如页面附图所示。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍。虽然在异相触媒担体的应用上,因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目,但直至今日,此型态尚未有商业上之应用。
碳化硅制品可以分为很多类,根据不同的使用环境,分为不同的种类。一般使用到机械上比较多。例如使用到机械密封件上,可以称为碳化硅密封环,可以分为静环、动环、平环等。碳化硅在耐火材料中,从热稳定性来说,它的稳定性较高,能够生产出稳定性较好的碳化硅制品。也可以根据客户的特别要求,制作出各种形状的碳化硅制品,例如碳化硅异形件,碳化硅板,碳化硅环等。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点,这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。
碳化硅陶瓷的耐化学腐蚀性好、强度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系数小,且耐高温,因而是制造密封环的理想材料。碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下,它都不会熔化,且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高电流密度,在半导体高功率元件的应用上,不少人试着用它来取代硅[1]。此外,它与微波辐射有很强的耦合作用,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属。当然在实际应用中,不同颜色的碳化硅产品,它的特性不同,因此生产工艺也会有所区别,我们在使用过程中,要事先了解清楚不同碳化硅产品的特性,这样才能够更加的应用在实际工业生产中。纯碳化硅为无色,而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。
碳化硅在各个领域都有广泛的应用。碳化硅具有许多优点,使其成为许多传统材料无法替代的选择。碳化硅具有热导率和热稳定性。它的热导率是金属的3倍,而且在高温下仍然能够保持稳定的性能。碳化硅材料的质量判断知识我们今天先介绍到这里,想要了解更多碳化硅的应用知识,就多关注我们吧。这使得碳化硅成为高温应用的理想材料,例如热交换器、炉具和高温传感器等。此外,碳化硅还具有优异的耐热性,能够在高温环境下长时间稳定工作,不易发生变形。
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