sic-sic的作用有哪些-sic（碳化硅）性质(zhi)及用途-KIA MOS管(guan)
信(xin)息来(lai)源：本站(zhan) 日期：2019-07-19
下文主要是讲sic的(de)作(zuo)用(yong)。金(jin)刚砂(sha)(sha)又名碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)（SiC）是用(yong)石(shi)英砂(sha)(sha)、石(shi)油焦(jiao)（或煤焦(jiao)）、木屑（生产绿色碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)时需要加食盐）等(deng)原(yuan)料(liao)(liao)通过(guo)电阻(zu)炉高温冶炼而(er)成。碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)在大自然也(ye)存在罕见的(de)矿物(wu)，莫桑石(shi)。 碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)又称碳(tan)(tan)(tan)硅(gui)(gui)石(shi)。在当代C、N、B等(deng)非氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)高技(ji)术耐(nai)火原(yuan)料(liao)(liao)中，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)为(wei)应用(yong)最(zui)广泛、最(zui)经济的(de)一(yi)种，可以称为(wei)金(jin)钢砂(sha)(sha)或耐(nai)火砂(sha)(sha)。 目前中国工(gong)业生产的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)分为(wei)黑色碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)和绿色碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)两种，均为(wei)六(liu)方(fang)晶体，比重(zhong)为(wei)3.20～3.25，显微硬度为(wei)2840～3320kg/mm2。
讲sic的作用前，我(wo)们了解一下sic的性质(zhi)。分子式为(wei)SiC，其硬(ying)度(du)介于(yu)刚玉和(he)(he)金刚石(shi)(shi)之间，机械(xie)强度(du)高(gao)于(yu)刚玉，可(ke)作为(wei)磨(mo)料和(he)(he)其他(ta)某些工(gong)业材料使用。工(gong)业用碳化硅于(yu)1891年研制成(cheng)功，是最早的人造磨(mo)料。在陨石(shi)(shi)和(he)(he)地壳(qiao)中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可(ke)供开采的矿源。
工业(ye)碳(tan)(tan)化硅(gui)因所含杂质的(de)(de)种(zhong)类和含量不(bu)(bu)同(tong)，而(er)呈浅黄、绿、蓝乃至(zhi)黑色，透明度随其(qi)纯度不(bu)(bu)同(tong)而(er)异(yi)。碳(tan)(tan)化硅(gui)晶体(ti)结(jie)构(gou)分为(wei)六方或菱(ling)面体(ti)的(de)(de) α-SiC和立方体(ti)的(de)(de)β-SiC(称(cheng)立方碳(tan)(tan)化硅(gui))。α-SiC由(you)于(yu)其(qi)晶体(ti)结(jie)构(gou)中碳(tan)(tan)和硅(gui)原子(zi)的(de)(de)堆垛序列不(bu)(bu)同(tong)而(er)构(gou)成许(xu)多不(bu)(bu)同(tong)变(bian)体(ti)，已发现70余种(zhong)。
β-SiC于2100℃以上时转(zhuan)变为α-SiC。
碳化(hua)硅(gui)的(de)工业制(zhi)法是用优(you)质石(shi)英(ying)砂和石(shi)油焦(jiao)在电(dian)阻(zu)炉内炼制(zhi)。炼得的(de)碳化(hua)硅(gui)块，经破碎、酸碱洗(xi)、磁(ci)选和筛分或水选而(er)制(zhi)成(cheng)各种粒度的(de)产品。
碳化硅(gui)有黑碳化硅(gui)和绿(lv)碳化硅(gui)两(liang)个(ge)常用(yong)的(de)基本品种，都属α-SiC。
①黑碳化硅含SiC约98。5％，其韧性高(gao)于(yu)绿碳化硅，大(da)多用于(yu)加工(gong)抗张强(qiang)度低的材料，如玻璃(li)、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和(he)有色金属等。
②绿(lv)碳化硅含SiC99％以上，自(zi)锐性好，大多用(yong)于(yu)加工硬质合金、钛合金和(he)光学玻璃，也用(yong)于(yu)珩磨汽缸套(tao)和(he)精磨高速钢刀具。
此外还(hai)有(you)立方(fang)碳化硅(gui)，它是以特殊(shu)工艺制(zhi)取的黄绿色晶体，用以制(zhi)作的磨具适(shi)于轴承的超精(jing)加工，可(ke)使表面粗(cu)糙度从(cong)Ra32～0。16微米(mi)一(yi)次(ci)加工到(dao)Ra0。04～0。02微米(mi)。
碳化硅(gui)由于化学性能稳定、导热(re)系数(shu)高(gao)、热(re)膨胀(zhang)系数(shu)小、耐(nai)磨性能好，除作(zuo)磨料(liao)用外，还(hai)有很多其他用途，例如：以(yi)特殊工(gong)艺(yi)把(ba)碳化硅(gui)粉(fen)末(mo)涂布于水轮机叶(ye)轮或汽缸体的内壁，可提高(gao)其耐(nai)磨性而延长使(shi)用寿(shou)命1～2倍；用以(yi)制成的高(gao)级耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)，耐(nai)热(re)震(zhen)、体积(ji)小、重量轻而强度高(gao),节能效果好。
低品级(ji)碳化硅（含SiC约(yue)85％）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢(gang)速度，并便(bian)于控制(zhi)化学成分(fen)，提(ti)高钢(gang)的质(zhi)量。此外，碳化硅还大量用于制(zhi)作电热(re)元件(jian)硅碳棒。
碳化硅的(de)硬度很大(da)，具有优良的(de)导(dao)热性能，是一(yi)种(zhong)半导(dao)体，高(gao)温(wen)时能抗氧化。
sic的(de)作用如(ru)下：
1、作为(wei)磨料，可用来做磨具，如(ru)砂(sha)轮(lun)、油石(shi)、磨头、砂(sha)瓦类等。
2、作为冶金脱氧剂和耐(nai)高(gao)温材(cai)料(liao)(liao)。碳(tan)(tan)化硅(gui)主(zhu)要有(you)四大应(ying)(ying)用(yong)领域,即: 功能陶瓷、高(gao)级(ji)耐(nai)火材(cai)料(liao)(liao)、磨料(liao)(liao)及(ji)冶金原料(liao)(liao)。目前碳(tan)(tan)化硅(gui)粗料(liao)(liao)已(yi)能大量(liang)供应(ying)(ying), 不能算(suan)高(gao)新(xin)技(ji)术(shu)产品,而技(ji)术(shu)含量(liang)极高(gao) 的纳米级(ji)碳(tan)(tan)化硅(gui)粉体的应(ying)(ying)用(yong)短时间不可能形成(cheng)规模经济。
3、高纯度的(de)单晶，可用(yong)于(yu)制(zhi)造半导体、制(zhi)造碳化硅纤维。
人类(lei)1905年(nian) 第一(yi)次在(zai)陨石(shi)中(zhong)发现碳化硅，现在(zai)主要来源(yuan)于人工合成，碳化硅有许多用途，行业(ye)跨度大，可用于单晶(jing)硅、多晶(jing)硅、砷化钾、石(shi)英晶(jing)体等(deng)、太阳能(neng)光伏产业(ye)、半导体产业(ye)、压电(dian)晶(jing)体产业(ye)工程性(xing)加工材料。
1、sic的作用-在半导体领域的应用
碳(tan)化硅一维纳米材(cai)料由于自身的微观(guan)形(xing)貌和晶体结构使其具备更多独特的优异性能和更加(jia)广泛的应(ying)用(yong)前景，被(bei)普遍认为有望成为第三代宽(kuan)带隙半(ban)导(dao)体材(cai)料的重要组成单(dan)元。
第三(san)代半(ban)导体材(cai)料(liao)(liao)(liao)即宽禁(jin)带(dai)(dai)半(ban)导体材(cai)料(liao)(liao)(liao)，又称高(gao)温半(ban)导体材(cai)料(liao)(liao)(liao)，主(zhu)要包括(kuo)碳化(hua)硅、氮(dan)化(hua)镓、氮(dan)化(hua)铝、氧化(hua)锌、金刚石(shi)等。这类材(cai)料(liao)(liao)(liao)具有(you)宽的禁(jin)带(dai)(dai)宽度(禁(jin)带(dai)(dai)宽度大(da)于2.2ev)、高(gao)的热导率(lv)、高(gao)的击穿(chuan)电场、高(gao)的抗(kang)辐(fu)射能力、高(gao)的电子饱和速率(lv)等特点，适用(yong)于高(gao)温、高(gao)频、抗(kang)辐(fu)射及大(da)功率(lv)器(qi)件的制作。第三(san)代半(ban)导体材(cai)料(liao)(liao)(liao)凭借着其(qi)优异的特性，未来应用(yong)前景十分广阔。
2、sic的作用-在光伏领域的应用
光伏(fu)逆变器对(dui)光伏(fu)发电作用(yong)(yong)非(fei)常重要(yao)，不仅具有直交流变换(huan)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)，还具有最(zui)大(da)限度(du)地(di)发挥太阳电池性能(neng)(neng)(neng)的功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)和系(xi)统(tong)(tong)故障保护(hu)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)。归纳起来有自动(dong)运(yun)行和停机功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、最(zui)大(da)功(gong)(gong)率跟踪控制(zhi)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、防单独运(yun)行功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)(并(bing)网系(xi)统(tong)(tong)用(yong)(yong))、自动(dong)电压调整功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)(并(bing)网系(xi)统(tong)(tong)用(yong)(yong))、直流检测(ce)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)(并(bing)网系(xi)统(tong)(tong)用(yong)(yong))、直流接地(di)检测(ce)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)(并(bing)网系(xi)统(tong)(tong)用(yong)(yong))等。
国(guo)内(nei)逆(ni)变器(qi)厂家对新技术和新器(qi)件(jian)的(de)应用(yong)(yong)还是太少，以(yi)碳化(hua)硅为功率器(qi)件(jian)的(de)逆(ni)变器(qi)，并且(qie)开(kai)始大批量应用(yong)(yong)，碳化(hua)硅内(nei)阻(zu)很少，可(ke)以(yi)把效率做很高(gao)，开(kai)关频率可(ke)以(yi)达到10K，也(ye)可(ke)以(yi)节省LC滤波器(qi)和母线电(dian)容。碳化(hua)硅材料在(zai)光伏逆(ni)变器(qi)应用(yong)(yong)上或有(you)突(tu)破。
3、sic的作用-在航空领域的应用
碳化硅(gui)制作成碳化硅(gui)纤(xian)维，碳化硅(gui)纤(xian)维主要用(yong)作耐(nai)高(gao)(gao)温材(cai)(cai)(cai)料和(he)增(zeng)强(qiang)材(cai)(cai)(cai)料，耐(nai)高(gao)(gao)温材(cai)(cai)(cai)料包括(kuo)热屏(ping)蔽材(cai)(cai)(cai)料、耐(nai)高(gao)(gao)温输送带(dai)、过滤(lv)高(gao)(gao)温气体(ti)(ti)或熔(rong)融金(jin)属的(de)滤(lv)布等(deng)(deng)。用(yong)做(zuo)(zuo)增(zeng)强(qiang)材(cai)(cai)(cai)料时(shi)，常与碳纤(xian)维或玻璃纤(xian)维合用(yong)，以增(zeng)强(qiang)金(jin)属(如铝)和(he)陶瓷(ci)为主，如做(zuo)(zuo)成喷气式(shi)飞(fei)机的(de)刹车片、发动机叶片、着陆齿轮箱和(he)机身结构材(cai)(cai)(cai)料等(deng)(deng)，还(hai)可用(yong)做(zuo)(zuo)体(ti)(ti)育用(yong)品，其短切纤(xian)维则可用(yong)做(zuo)(zuo)高(gao)(gao)温炉材(cai)(cai)(cai)等(deng)(deng)。
碳(tan)化(hua)硅(gui)粗(cu)料(liao)已能(neng)大量供应，但是技(ji)术含量极高 的(de)纳米级(ji)碳(tan)化(hua)硅(gui)粉体的(de)应用短时间(jian)不可(ke)能(neng)形成规模经济(ji)。碳(tan)化(hua)硅(gui)晶片(pian)在我国(guo)研发(fa)尚属(shu)起步(bu)阶段，碳(tan)化(hua)硅(gui)晶片(pian)在国(guo)内的(de)应用较(jiao)少，碳(tan)化(hua)硅(gui)材料(liao)产业的(de)发(fa)展缺乏下游(you)应用企(qi)业的(de)支撑。
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