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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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