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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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