什麼是碳化矽粉末

碳化矽粉末圖片

碳化矽粉末已成為人們廣為利用的非氧化物陶瓷材料,因其具有很大的硬度、耐熱性、耐氧化性、耐腐蝕性,它已被確認為一種磨料、耐火材料、電熱元件、黑色有色金屬冶煉等用的原料。現在又被應用在機械工程中的結構件和化學工程中的密封件等。並已被世人證明這種材料用在包括腐蝕、磨蝕和高溫以及航太等極端條件下是非常成功的。

碳化矽是以共介健為主的共價化合物,由於碳與矽兩元素在形成SiC晶體時,SiC原子中S→P電子的遷移導致能量穩定的SP3雜化排列,從而形成具有金剛石結構的SiC。因此它的基本單元是四面體。所有SiC均由SiC四面體堆積而成,所不同的只是平行結合或反平行結合。

SiC有75種變體,如α-SiC、β-SiC、3C-SiC、4H-SiC、15R-SiC等,所有這些結構可分為立方晶系、六方晶系和菱形晶系。其中α-SiC、β-SiC最為常見。 α-SiC是高溫穩定型, β-SiC 是低溫穩定型。β-SiC在2100~2400℃可轉變為 α-SiC,β-SiC可在1450℃左右溫度下由簡單的矽和碳混合物制得。利用透射電子顯微鏡和X-射線衍射技術可對SiC顯微體進行多型體分析和定量測定。

Sic化學穩定性高,熱脹係數低,導熱係數高,電阻溫度特性與金屬相反,硬度高,莫氏硬度達9.2以上。 Sic抗磨,耐高溫,特別耐熱震,耐腐蝕,耐輻射。

β-sic晶型為立方晶型,和金剛石同屬一種晶型。較α-sic而言,有更高的硬度,莫氏硬度達9.5以上,同時具有更好的韌性。具有特殊的優越的磨削性能。較α-sic而言,β-SiC的導電性能特別好。

β-SiC晶須 具有優越的增強增韌功能。
納米級β-SiC顆粒 具有優越的增強、增韌功能,對電、波、光等具有特殊的功能。
當前國內外主要應用領域:
1. 太空梭機身複蓋已用 β-SiC晶須 複合材料制做,其製造安裝費用達10.8$/cm2,每片瓦厚50.8mm,1.21kg/片,7萬元/機。
2. 太空船返回艙大底耐高溫,抗強熱震,用 β-SiC晶須 複合材料製作。
3. 航空航太飛行器和火箭等發動機,燃燒室等熱阻高強材料和耐高溫塗層材料,導彈鼻錐,整流罩等,高溫領域的陶瓷發動機的燃氣輪機的轉子,定子和蝸形管,無水陶瓷發動機中的活塞頂蓋,還有燃燒器,火花塞,氣缸套, 副燃燒室及活塞--渦輪組合式航空發動機及噴管等零件。
4. 航空航太工業領域的結構塗層,功能塗層、防護塗層、吸波材料、隱身材料等。
5. 坦克及裝甲車的防護裝甲等。
6. 可作陶瓷刀具,刃具、量具、模具等。
7. 可作特殊用途的結構陶瓷,工程陶瓷等。
8. 高壓射流噴咀,柱塞泵等。
9. 功能陶瓷、防彈陶瓷、壓電陶瓷等。
10. 陶瓷密封件。熱電偶的器件等。
11. 陶瓷軸承類。
12. 耐熱陶瓷。
13. 陶瓷基層。
14. 高頻陶瓷。
15. 紡織陶瓷。
16. 點火器。
17. 耐磨陶瓷。
18. 可用特殊用途的拋光磨料。
19. 電氣工業用做電熱元件,遠紅外線發生器等。
20. 高檔次的耐火材料。
21. 納米級sic對紅外線有一個寬頻帶強吸收譜,紅外吸收頻帶存在平移,可用作特殊功能的納米光材料。