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        碳化硅色澤及特性

        時間:2022-04-14 13:40 來源:互聯網 點擊量:

        純碳化硅是無色透明的結晶,工業碳化硅則有物色、淡黃色、淺綠色、深綠色、淺藍色、深藍色乃至黑色,透明程度依次降低。暗色則一般將碳化硅分為黑碳化硅(國內常用代號C表示)和綠碳化硅(代號GC)兩類。其中從物色的直到深綠色的SiC都歸入綠碳化硅;暗藍色的至黑色的則都歸入黑碳化硅。碳化硅色澤及特性

             碳化硅成色的原因還未完全清楚。一般認為,多與各種雜質的存在有關。當結晶中溶有較多的碳時,SiC結晶呈黑色;鋁對SiC色澤有較大影響,能使vjiejing呈棕黑色或黑色;硼也能使SiC結晶呈黑色;鐵的存在對綠碳化硅的形成無影響;有些稀土氧化物(如Ce2O3等)能是SiC結晶呈綠色或深綠色。另外,氮原子在SiC結晶中的分散,能是結晶變綠色。氮原子的濃度越大,則SiC結晶顏色越深。碳化硅色澤及特性

             碳化硅的色澤與結晶類型之間有一定的統計關系。綠碳化硅基本上都是6H型,某些則含有5%~10%的15R型;黑碳化硅也以6H型為主,但含有較多的15R和4H型.碳化硅色澤及特性

                                               SiC晶體色澤與結構類型間的統計關系

         

        試樣色澤

        物色

        淺綠色

        綠色

        深綠色

        黃色

        黃綠色

        藍色

        藍綠色

        黑色

        半透明

        黑色

        不透明

        各種晶體所占比例/%

        15R

        6H

        4H

        0

        100

        0

        25

        70

        5

        85

        10

        5

        40

        45

        15

        40

        30

        30

        10

        20

        70

                       

            由化學成分可知,黑碳化硅所含游離Si、C(石墨狀)、Fe2O3、MgO、Al2O3等雜質通常高于綠碳化硅(見表2-3-2)。但這也不是優良的,黑碳化硅中SiC含量高于綠碳化硅也是常有的事;無色透明的碳化硅也不是一定含SiC*高,而常常含有較多的SiO2。碳化硅色澤及特性

        各色碳化硅結晶的化學成分

        色澤

        黑色晶體

        綠色晶體

        黃色晶體

        化學成分/%

        SiC

        Al2O3

        Fe

        CaO

        S

        C

        F. Si

        F. SiO2

        96.41

        0.31

        0.22

        0.21

        0.09

        2.64

        0.08

        0.32

        97.81

        0.18

        0.21

        0.63

        0.09

        1.27

        0.42

        0.31

        98.63

        1.17

        0.09

        0.32

        0.34

        0.29

        0.31

        0.28

        比重

        3.217

        3.214

        3.219

                 

            黑、綠碳化硅的機械性質略有不同。一般認為二者相比,綠碳化硅更硬更脆,黑碳化硅則更韌而稍軟。有一組對比數據:綠SiC維氏顯微硬度32000~34000MPa,顯微脆性指標7.5~9;黑SiC則分別為31000~328000 MPa和6.2~8.0。

            綠SiC不同于黑SiC制造過程的特點在于:①采用較純的原料;②配料中加入食鹽。碳化硅耐火材料一般都選用黑碳化硅做原料,一是其韌性高,二是價格上比綠碳化硅更便宜。碳化硅色澤及特性

            綠與黑碳化硅細粉主要通過化學分析識別,前者SiO2、Fe2O3,含量低,后者高。

        碳化硅的電學性質

        溫度℃

        0

        100

        200

        300

        400

        α-SiC單晶體

        2.118

        2.666

        3.214

        3.763

        4.310

        商品SiC

        100~200℃間,膨脹系數為(5.68+0.11)×10-6℃-1




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