关于碳化硅介绍

关于碳化硅介绍,第1张

关于碳化硅介绍

[拼音]:tanhuagui

[外文]:silicon carbide

化学式SiC。为无色立方或六方晶体,表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳化硅具有由硅原子和碳原子构成的三维空间结构,每一个原子被其他四个原子包围。SiC有多种变体,结构大多是金刚石、闪锌矿和纤维矿晶格。具有金刚石结构的SiC变体,俗称金刚砂,其密度为3.217克/厘米3,硬度接近金刚石;具有高热稳定性,隔绝空气加热到2700℃才升华分解;在空气或水蒸气中加热到1000℃开始氧化,表面形成二氧化硅保护层。

碳化硅在高温下能被氯气和铬酸盐等氧化剂强烈氧化,它对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定,对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸不稳定。在空气存在下,碳化硅能被溶融的碱分解:

SiC+2NaOH+2O2─→Na2SiO3+CO2+H2O

SiC+Na2CO3+O2─→Na2SiO3+2CO2

在高温下,碳化硅具有还原性,能使一些金属氧化物或硅酸盐还原成金属,甚至形成硅和金属的化合物或合金。例如,1600℃时,碳化硅与氧化铝反应, 生成铝硅合金:

Al2O3+3SiC─→2Al+3Si+3CO

碳化硅在 1500℃ 时与三氧化二铁反应生成硅化铁,在1400℃与二氧化锡反应生成金属锡。此外, 碳化硅还会被熔融的冰晶石分解。

在1400~1800℃高温下,将纯硅和碳直接化合,或将CH3SiCl3在氢气中热分解,均可制得较纯的碳化硅。工业上采用二氧化硅与碳在2000℃高温下反应来制取金刚砂:

SiO2+3C─→SiC+2CO

金刚砂主要用作磨蚀剂,用于砂轮;也可用作高温电炉中的电热棒(碳硅棒)和耐火材料。

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