
碳化硅(SiC)的晶体结构主要有两种类型:六方或菱面体结构的α-SiC和立方结构的β-SiC。α-SiC中,碳和硅原子的堆垛序列导致了多种不同的变体存在。当温度超过2100°C时,β-SiC会转变为α-SiC。由于其化学稳定性、高导热系数、低热膨胀系数和卓越的耐磨性,碳化硅被广泛应用于磨料、高级耐火材料等领域。这些耐火材料具有耐热震性好、体积小、重量轻和强度高等特点,有助于节能。低品级的碳化硅(含SiC约85%)可用作脱氧剂,加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。碳化硅的主要应用领域包括:
1. 功能陶瓷:用于制造高级耐磨和耐高温的陶瓷部件。
2. 高级耐火材料:用于高温环境下的结构材料。
3. 磨料:用于制作磨具,如砂轮、油石、磨头和砂瓦等。
4. 冶金原料:作为脱氧剂和耐高温材料,提高金属冶炼效率。
5. 半导体材料:高纯度碳化硅单晶用于制造半导体器件。
6. 碳化硅纤维:用于制造高级复合材料和增强陶瓷。
碳化硅的晶体结构决定了其在多个工业领域的应用价值。