因其3.2g/cm3的比重及较高的升华温度(约2700 °c) ,碳化硅微粉市场价格,碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下,它都不会熔化,且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高大电流密度,在半导体高功率元件的应用上,不少人试着用它来取代硅。此外,它与微波辐射有很强的耦合作用,碳化硅微粉,并其所有之高升华点,使其可实际应用于加热金属。纯碳化硅为无色,而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。
生产工艺
粗 、中、细sic的配方应为5:1:4。制造碳化硅原料一般选用黑色sic,其化学成分如下:sic 98.0%,游离c 0.5%,fe 0.2%,游离sio2 0.6%。由于结合方式不同,工艺过程有差异。不同结合方式的简要工艺是:
(1)氮化硅结合碳化硅:用粗、中、细碳化硅颗粒和细硅粉成型的坯体,在纯n2气体中,在1370℃产生一种以%26α-sic为骨架和以%26α和%26β-si3n4。为基质的氮化硅结合碳化硅。在基质中尚有少量残留硅和sio2n2在制品中,这些组分的相对含量随制造工厂不同而异。
(2)结合碳化硅:将sic、硅粉、炭粉按一定配比,混合、成型,在1400℃还原气氛中烧成。在大多数情况下采用埋炭烧成。在烧成过程中,产生一种以%26α-sic为骨架,以细晶粒%26β-sic为基质的%26β-si3n4结合sic砖。%26β-sic是在烧成过程中,细硅粉与细碳粉反应生成的,这种产品也含有少量残留硅和碳。
(3)氧氮化硅结合碳化硅:这种砖配料时,细硅粉配比要少于碳化硅。
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