什麼是碳化矽陶瓷

什麼是碳化矽陶瓷
碳化矽陶瓷，即SiC陶瓷，擁有抗化合性強，耐磨機能好，硬度高，熱安定性好，高溫烈度大，熱膨脹參數小，熱導率大以及抗熱震和耐化工侵蝕等優質特性。所以，已在石油、化工、機器、宇航、核能等方面大顯身手，日益受到人群的關注。比如，SiC陶瓷可用作各種軸承、滾珠、噴嘴、密封件、切削工具、燃汽渦輪機葉片、渦輪增壓器轉子、反射屏和火箭燃燒室內襯等等。SiC陶瓷的優秀機能與

其獨特結構密切相關。SiC是共價鍵非常非常強的氧化物，SiC中Si-C鍵的光子性僅12％前後。所以，SiC烈度高、彈性摸量大，擁有優質的耐磨損機能。純SiC不會被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液腐蝕。在氧氣中炮煉時易發生化合，但化合時表層構成的SiO2會按捺氧的深入擴散，故化合速率並不高。在電機能方面，SiC擁有半導體性，少許雜質的引進會表現出良好的導電性。另外，SiC還有優質的導熱性。

SiC擁有α和β兩種晶型。
β－SiC的晶體結構為立方晶系，Si和C分別合成面心立方晶格；α－SiC存在著4H、15R和6H等100餘種多型體，其中，6H多型體為工業應用上最為普遍的一種。在SiC的多項型體其間存在著必定的熱安定性關係。在氣溫低於1600℃時，SiC以β－SiC形勢存在。當高於1600℃時，β－SiC遲緩逆轉成α－SiC的各樣多型體。4H－SiC在2000℃前後易於生成；15R和6H多型體均需在2100℃以上的高溫才易生成；鑒於6H－SiC，即便氣溫超越2200℃，也是十分安定的。SiC中各樣多型體其間的自由能相差非常非常小，所以，微量雜質的固溶也會產生多型體其間的熱安定關係變化。

化驗說明，引用無壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結和襯映燒結的SiC陶瓷擁有各異的機能特性。如就燒結密度和抗彎烈度來講，熱壓燒結和暖等靜壓燒結SiC陶瓷相比較多，襯映燒結SiC相比較低。另單方面，SiC陶瓷的力學機能還隨燒結添加劑的不一樣而不一樣。無壓燒結、熱壓燒結和襯映燒結SiC陶瓷對強酸、強鹼擁有良好的抗衡力，但襯映燒結SiC陶瓷對HF等超強酸的抗蝕性較差。就耐高溫機能比較來著，當氣溫低於900℃時，幾乎所有SiC陶瓷烈度均有所調動；當氣溫超越1400℃時，襯映燒結SiC陶瓷抗彎烈度急遽降低。（這是因為燒結體中含有一額定的游離Si，當超越必定氣溫抗彎烈度急遽降低所致）鑒於無壓燒結和暖等靜壓燒結的SiC陶瓷，其耐高溫機能重要受添加劑品種的影響。反之，SiC陶瓷的機能因燒結方式不一樣而不一樣。普通說來，無壓燒結SiC陶瓷的全面機能優於襯映燒結的SiC陶瓷，但次於熱壓燒結和暖等靜壓燒結的SiC陶瓷。

碳化矽陶瓷具有的優點
使用碳化矽陶瓷的材料特性可在高達 1,400°C 以上的高溫保持穩定。400 GPa 以上的楊氏模量確保出色的尺寸穩定性。這些材料特性使得碳化矽註定用作建築材料。碳化矽對腐蝕、磨損和侵蝕的出色抗性與其承受摩擦磨損的能力一樣出色。元件用於化工廠、軋機、膨脹器和擠壓機，或者例如管嘴。由於碳化矽陶瓷結合材料的不同，其性能、使用條件及壽命有很大區別。各種類型的碳化矽陶瓷材料有粘土結合相，SiO2結合相，莫來石結合碳化矽，反應燒結碳化矽，氮化矽結合碳化矽，氮氧化矽結合碳化矽，重結晶碳化矽陶瓷，滲矽法碳化矽陶瓷等。