立方碳化硅(β-SiC)

From 一諾材料 ENO MATERIAL

1、立方碳化硅(β-SiC)的基本特征：

    立方碳化硅又名β-SiC，屬立方晶系（金剛石晶型），其晶體的等軸結構特點決定了β-SiC具有比α-SiC（黑碳化硅和綠碳化硅）好的自然球度和自銳性，因而在精密研磨方面有更好的磨削和拋光效果，在材料、密封制品和軍工制品生產時有更優異的密封特性，使其制品具有更好的致密度。

n        β-SiC的莫氏硬度為9.25--9.6，與金剛石接近，是僅次于金鋼石的最硬的高性能材料之一，其光潔度及拋光性能遠超白剛玉和α-SiC（黑碳化硅和綠碳化硅），β-SiC的超高硬度和密度使其可理想地適用于經受高磨損和滑動磨損的部件，適用于各種研磨應用尤其是超精密研磨；

n        β-SiC具有比α-SiC（黑碳化硅和綠碳化硅）粉體優異得多的燒結活性，可以在更低的溫度下，更簡便的工藝流程中和更便宜的燒結設施中實現各種制品材料的燒結和致密化。

n        β-SiC在1600℃以上溫度時，仍具有超高的強度和優異的抗蠕變、抗斷裂性能；

n        β-SiC作為半導性材料，比α-SiC的導電性高幾倍，添加β-SiC后的發電機抗電暈效果非常明顯，同時還具有良好的耐磨、耐高溫性能；

n        β-SiC具有優良的熱導率和低膨脹系數，使得其在加熱和冷卻過程中受到的熱應力很小，具有良好的抗熱震能力；

n        β-SiC屬于低溫晶型，超過1800℃時即可發生晶型轉換，從而增加碳化硅陶瓷的韌性和強度等綜合性能，對陶瓷燒結致密性能起到良好的作用；

n        β-SiC在比重方面，比大多數合金小一半，為鋼的40%，與鋁大致相同。

2、立方碳化硅(β-SiC)的主要用途：

n        2.1燒結微粉

β-SiC在高級結構陶瓷、功能陶瓷及高級耐火材料市場有著非常廣闊的應用前景。普通碳化硅陶瓷在燒結過程中需要2300℃、2400℃、2500℃，加添加劑后也仍需2100℃才可結晶，而β-SiC在1800℃即可結晶，并且在β-Sic晶型轉換過程中，其體積也會發生變化，對陶瓷燒結致密性能起到良好的作用,從而增加碳化硅陶瓷的韌性和強度等綜合性能。在碳化硼陶瓷制品中加入β-SiC能夠在降低燒結溫度的同時提高產品的韌性，從而使得碳化硼陶瓷性能大幅提高。

n        2.2 復合材料

β-SiC與塑料、金屬、陶瓷構成復合材料可顯著改善其各種特性，由于其高熱穩定性及高強度、高熱傳導性等特性，廣泛應用于原子能材料、化學裝置、高溫處理、電工電子材料、半導體領域、電加熱原件及電阻器等中亦可用于磨料、磨具、高級耐火材料、精細陶瓷。

n        2.3 電子材料

β-SiC作為半導性材料，導電性比α-SiC高幾倍，添加β-SiC后的發電機抗電暈效果非常明顯，同時還具有良好的耐磨、耐高溫性能。純度高的β-SiC可制成單晶碳化硅晶片，其優異的導電、導熱性使其在軍工、航天、電子行業等高尖端領域用來替代電子級單晶硅和多晶硅。用β-SiC做的電子封裝材料、發熱器、熱交換器等具有高抗熱震性，良好的熱導性，產品性能大幅優于其他材料。

n        2.4 特殊涂層

由于β-SiC具有金剛石結構，顆粒呈類球形，具有超耐磨耐腐蝕，超導熱，低膨脹系數等特點，使其在特殊涂層中有著良好的應用。將β-SiC超細粉鍍到普通材料上，其耐磨壽命會大幅提高，比如普通碳鋼的鉆頭鉆10mm鋼板，鉆1-2個孔便出現損壞情況，而涂有β-SiC的鉆頭性能可超過合金鉆頭，可以鉆20-50個孔。鋁合金活塞在汽缸中大量往復運動，很容易磨損，涂覆β-SiC材料后能夠使活塞壽命提高30-50倍。

n        2.5 研磨拋光材料

作為精密研磨拋光材料，β-SiC比白剛玉和α-SiC研磨效率高很多，而且能大幅提高產品光潔度。目前市場上用金剛石做研磨拋光材料較多，其價格是β-SiC的幾十倍甚至幾百倍；但β-SiC在眾多領域中的研磨效果不亞于金剛石，甚至在磨不銹鋼、硅片、玻璃的光潔度都比優于金剛石，價格卻是金剛石的幾十分之一。用白剛玉做的油石、研磨盤廣泛用于不銹鋼類研磨行業，其拋光性能相對較高，產品使用壽命短；而利用β-SiC做成的研磨材料（油石、研磨盤等），具有光潔度高、磨削力強、壽命長的優勢。比如用白剛玉做的油石拋光軸承，用β-Sic做的油石替代后，光潔度能提高2-3個等級，產品壽命提高5-8倍，而且能大幅降低更換油石次數，從而減少勞動強度、提高生產效率。β-SiC做的研磨膏、研磨液、高精密砂布砂帶及超耐磨涂層也有著良好的應用前景。

n        2.6 高檔特殊添加劑

高分子復合材料及金屬材料中加入β-SiC可以大大提高其導熱性、降低膨脹系數、增加耐磨性等，而且由于β-SiC的比重小，對材料結構重量不造成影響。高強度尼龍材料、特種工程塑料聚醚醚酮（PEEK）、橡膠輪胎、抗壓潤滑油等加入超細β-SiC微粉后，其性能提升非常明顯。

n        2.7 碳（C）粉添加劑

復印機用C粉在加入β-SiC后，流動性及附著力會有明顯提升，添加量一般在5%左右即可達到良好的效果。

3、立方碳化硅(β-SiC)的規格型號：

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