碳化硅（SiC）陶瓷

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碳化硅（SiC）陶瓷

來源: | 作者:小桑 | 發布時間: 2021-03-13 | 908 次瀏覽 | 分享到:

　碳化硅（SiC）陶瓷，具有抗氧化性強，耐磨性能好，硬度高，熱穩定性好，高溫強度大，熱膨脹系數小，熱導率大以及抗熱震和耐化學腐蝕等優良特性。因此，已經在石油、化工、機械、航天、核能等領域大顯身手，日益受到人們的重視。例如，SiC陶瓷可用作各類軸承、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陶瓷的優異性能與其獨特結構密切相關。SiC是共價鍵很強的化合物，SiC中Si-C鍵的離子性僅12％左右。因此，SiC強度高、彈性模量大，具有優良的耐磨損性能。純SiC不會被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時易發生氧化，但氧化時表面形成的SiO2會抑制氧的進一步擴散，故氧化速率并不高。在電性能方面，SiC具有半導體性，少量雜質的引入會表現出良好的導電性。此外，SiC還有優良的導熱性。

　　SiC具有α和β兩種晶型。β－SiC的晶體結構為立方晶系，Si和C分別組成面心立方晶格；α－SiC存在著4H、15R和6H等100余種多型體，其中，6H多型體為工業應用上最為普遍的一種。在SiC的多種型體之間存在著一定的熱穩定性關系。在溫度低于1600℃時，SiC以β－SiC形式存在。當高于1600℃時，β－SiC緩慢轉變成α－SiC的各種多型體。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H多型體均需在2100℃以上的高溫才易生成；對于6H－SiC，即使溫度超過2200℃，也是非常穩定的。SiC中各種多型體之間的自由能相差很小，因此，微量雜質的固溶也會引起多型體之間的熱穩定關系變化。

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