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碳化硅色澤及特性

時間:2022-04-14 13:40 編輯:砂石網 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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