2010年8月9日 星期一

碳化矽www.tool-tool.com

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碳化矽(SiC)為由矽與碳相鍵結而成的陶瓷狀化合物,碳化矽在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。

由於天然含量甚少,碳化矽主要多為人造。最簡單的方法是將氧化矽砂與碳置入艾其遜電弧爐中,以1600至2500 °C高溫加熱。

愛德華·古德里希·艾其遜在1893年製造出此化合物,並發展了生產碳化矽用之艾其遜電弧爐,至今此技術仍為眾人使用中。

碳化矽至少有70種結晶型態。α-碳化矽為最常見的一種同質異晶物,在高於2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。 β-碳化矽,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,但直至今日,此型態尚未有商業上之應用。

因其3.2的比重及高的昇華溫度(約2700 °C),碳化矽很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,近來在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代矽[1]。此外,它與微波輻射有很強的偶合作用,並其所有之高昇華點,使其可實際應用於加熱金屬。

純碳化矽為無色,而工業生產之棕至黑色係由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化矽保護層所致。



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