詳細解讀碳化硅深層特性
碳化硅的顏色,純凈者無色透明,含雜質(zhì)(碳、硅等)時呈藍、天藍、深藍,淺綠等色,少數(shù)呈黃、黑等色。加溫至600~700℃時不褪色。金剛光澤。比重3.17-3.47,具極高的折射率Ne=2.697, No=2.657和高的雙折射,在紫外光下發(fā)黃、橙黃色光,無電磁性。
因碳化硅是一種共價鍵化合物,原子間結(jié)合的鍵很強,它具有以下一些獨特的性能,因而得以廣泛應用。
1)高熔點。關于碳化硅熔點的數(shù)據(jù).不同資料取法不一,有2100℃(分解)、2700℃, 2830士40℃。
2)高硬度。碳化硅是超硬度的材料之一。超硬度的材料包括:金剛石、立方氮化硼(CBN),碳化硼、碳化硅、氮化硅及碳化鈦等。
3)高強度。在常溫和高溫下,碳化硅的機械強度都很高。25℃下,SiC的彈性模量為4.76×1000000公斤/平方厘米,拉伸強度為1.75×1000公斤/平方厘米,抗壓強度為10.5×1000公斤/平方厘米,SiC的高溫強度很好??箯潖姸戎敝?400℃仍不受溫度的影響。1500℃時,彈性模量仍有2.8 x 100000公斤/平方厘米。上述數(shù)據(jù)均測自大塊材料。
4)熱膨脹系數(shù)較低,導熱性好。
5)碳化硅導電性較強屬于半導體,隨電壓、溫度的升高,比電阻減小。
6)化學性能穩(wěn)定,在HCl. H2SO4. HF中煮沸也不受侵蝕。但濃H3PO4在230℃能分解SiC,堿類物質(zhì)與其共熔可分解為碳及硅酸鹽。SiC與Cl2在600℃開始反應,1000℃時反應,生成SiC14和CC14。
SiC在還原氣氛中直到2600℃仍然穩(wěn)定,超過這個溫度升華。強氧化氣體在1000℃以上與SiC反應,并分解SiC.
水蒸氣能促使碳化硅氧化在有50%的水蒸氣的氣氛中,能促進綠色碳化硅氧化從1000℃開始,隨著溫度的提高,氧化程度愈為明顯,到1400℃時為最大。