碳化硅的性质和作用是什么

碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，硬度仅次于金刚石和碳化硼。化学式为SiC。无色晶体，外表氧化或含杂质时呈蓝黑色。具有金刚石结构的碳化硅变体俗称金刚砂。

性质：

金刚砂的硬度挨近金刚石，热安稳性好，2127℃时由β-碳化硅转变成α-碳化硅，α-碳化硅在2400℃依然安稳。对氢氟酸水溶液和浓硫酸安稳，对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸则不安稳。在空气氛中被熔融的碱分化。

作用：

1、在电气工业中，碳化硅可用做避雷器阀体、硅碳电热元件、远红外线发生器等。

2、在电子工业中，如在工业碳化硅炉内或在工业炉上用特别办法培育出来大片完好的碳化硅单晶体，可作为发光二极管(如晶体灯、数字管灯)的基片;高纯碳化硅晶体是制造耐辐射高温半导体的优资料。

3、在航天工业中，用碳化硅制造的燃气滤片、燃烧室喷嘴已用于火箭技能中。

4、低档次的碳化硅可用做炼钢脱氧剂及铸铁添加剂。

5、在炭素工业中，碳化硅首要用来出产炼铁高炉用砖，如石墨碳化硅、氮化硅结合的碳化硅砖等。

4、

黑碳化硅性能特点

黑碳化硅用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅（含SiC约85%）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

黑碳化硅生产工艺：

1、高温冶炼：将石英砂、石油焦、硅石等原材料按照比例进行混合后，加入电阻炉进行高温冶炼。冶炼后的成品是碳化硅块。

2、破碎：碳化硅硬度较高，介于白刚玉和金刚石之间，而且块比较大，普通的粉碎机很难将其粉碎，我们需要先使用鄂式破碎机进行粗碎。

3、细碎：碳化硅经过粗碎后，就需要使用圆锥破碎机进行细碎了，圆锥破碎机可以将碳化硅粉碎成多种规格。

4、筛分：将细碎好的碳化硅进行粒度筛分，筛分成不同粒度的碳化硅砂。

5、磨粉：加工碳化硅微粉时，需要多一个磨粉的工序，将碳化硅砂放入雷蒙磨粉机中进行磨粉加工，磨粉后的碳化硅微粉再进行筛分，筛分成不同的粒度即可。

性质：分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。

纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的

α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。

碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约985%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC99%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～016微米一次加工到Ra004～002微米。

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;用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

碳化硅的硬度很大，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。

作用：

1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。

碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高

的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。

(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

碳化硅是一种非常硬的陶瓷材料，具有很高的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性。它具有以下特点和用途：

高硬度：碳化硅是一种非常硬的材料，硬度接近于钻石。因此，它可以用于制造切割工具、研磨头、砂纸和磨料等。

高耐磨性：碳化硅非常耐磨，即使在高温和恶劣的环境下也能保持稳定性。它被广泛用于制造机械密封件、热电耦、汽车零部件和高温陶瓷。

高温稳定性：碳化硅可以在极端的高温下保持稳定性，具有较高的热导率和热震性能。因此，它被广泛应用于高温熔融金属处理、火箭发动机制造、高温窑炉等。

耐腐蚀性：碳化硅具有良好的耐腐蚀性，可以抵御大多数化学腐蚀和氧化。因此，它被广泛用于化学反应器、石油和天然气开采、电力等行业。

总的来说，碳化硅具有很多优良的物理和化学性质，可以广泛应用于制造、工业和科学领域。

碳化硅用途广泛，主要用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料等方面，也可用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

未来碳化硅主要用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域