碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好,碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內(nèi)壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次于硬的金剛石(10級),具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,是一種半導(dǎo)體,高溫時能。
高溫下,碳化硅分解成碳和硅離子,它們的化學(xué)特性是先和氧反應(yīng),所以有減輕鐵水的氧化作用,后分別進(jìn)入鐵水,先成為石墨的結(jié)晶核心,大家都知道,碳和硅都有很強的孕育作用,所以它們對電爐和低碳硅鐵水的熔煉有很好的幫助。碳化硅的加入量一般在0.5-5%左右。碳化硅在鑄造生產(chǎn)上的使用已經(jīng)比較多了,根據(jù)大家使用的情況來看,效果是比較好的,特別是熔煉中,增加石墨核心,提高球鐵的石墨球數(shù),改善灰鐵的石墨形態(tài)都非常有益。碳化硅的使用在國外比較廣泛,不管是電爐還是沖天爐,都加入此種物質(zhì)。
碳化硅的工業(yè)制法是用石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。碳化硅制品在當(dāng)今世界中,是無處不在,不僅僅因為它種類繁多,而且是因為碳化硅制品本身的性能,可以應(yīng)用到各種領(lǐng)域里化硅制品定義各種各樣,沒有統(tǒng)一的說法。但是我們首先從材料上肯定,它是用碳化硅材料,根據(jù)各種工藝,制作而成。
隨著節(jié)能減排、新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)的發(fā)展,這些領(lǐng)域?qū)β拾雽?dǎo)體器件的性能指標(biāo)和可靠性的要求日益提高,要求器件有更高的工作電壓、更大的電流承載能力、更高的工作頻率、更高的效率、更高的工作溫度、更強的散熱能力和更高的可靠性。國家和國際大型企業(yè)紛紛投入到碳化硅和氮化的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化中,產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋材料、器件、模塊和應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)。