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碳化硅在三大領(lǐng)域的作用?
在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用:碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)使其具備更多獨(dú)特的優(yōu)異性能和更加廣泛的應(yīng)用前景,被普遍認(rèn)為有望成為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的重要組成單元。第三代半導(dǎo)體材料即寬禁帶半導(dǎo)體材料,又稱高溫半導(dǎo)體材料,主要包括碳化硅、氮化、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。
這類材料具有寬的禁帶寬度、高的熱導(dǎo)率、高的擊穿電場(chǎng)、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點(diǎn),適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導(dǎo)體材料憑借著其優(yōu)異的特性,未來應(yīng)用前景十分廣闊。碳化硅可用于單晶硅、多晶硅、鉀、石英晶體等、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。
一般現(xiàn)在黑碳化硅微粉,固定碳含量非常高,并通過高溫石墨的分子結(jié)構(gòu)排列的六角體心立方,六角石墨可以直接分解成核液態(tài)鐵,吸收不同的原因是碳的安排,一般好的黑碳化硅粉產(chǎn)品,當(dāng)然,是用高溫石墨礦物油墨吸收率高,其他產(chǎn)品排列緊湊,不易分解,不利于吸收。
黑碳化硅是以石英砂,石油焦和硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉,性脆而鋒利。黑碳化硅分黑碳化硅粒度砂和黑碳化硅微粉兩大類產(chǎn)品產(chǎn)品主要用于耐火材料類產(chǎn)品的制造、泡沫陶瓷行業(yè)、太陽能硅板切割、水晶切割研磨、汽車發(fā)動(dòng)原件制造、特種涂料行業(yè)、塑料制品改性、脫硫、供電、環(huán)保行業(yè)等。
碳化硅對(duì)鋼的影響?
而碳化硅的脫碳會(huì)造成鋼水中碳的含量增加改變鋼的組成,尤其在冶煉純凈鋼、超純凈鋼時(shí),碳化硅的脫碳會(huì)對(duì)鋼水及鋼材質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。碳化硅的脫碳機(jī)理為:當(dāng)冶煉進(jìn)行的一定程度后,鋼與碳化硅之間存在一定的液相隔離層。反應(yīng)物在碳化硅表面形成一個(gè)固相產(chǎn)物層,碳化硅中的組成元素穿過該層擴(kuò)散到鋼水中。
硫在鋼中多以硫化物的形式存在,對(duì)絕大多數(shù)鋼而言,硫[S]是有害元素。它對(duì)鋼材性能的主要影響:使鋼材產(chǎn)生熱脆、減低鋼的力學(xué)性能及焊接性能等。因此,減小和控制鋼中硫的含量,對(duì)于提高鋼材質(zhì)量具有很大益處。實(shí)驗(yàn)研究表明,在高溫下,碳化硅的內(nèi)部有一定的液相生成。
介于鋼水熔液與碳化硅之間的液相層,通常為硅酸鹽熔體,它的組成、結(jié)構(gòu)與熔渣十分相似。因此,也具有熔渣的氧化還原;脫硫、磷以及吸附鋼液中夾雜物的作用。碳化硅對(duì)熔池中鋼水的脫硫原理為:進(jìn)入碳化硅液相隔離層中的硫離子通過液相向碳化硅內(nèi)擴(kuò)散,與碳化硅中的[CaO]顆粒反應(yīng),在[CaO]顆粒表面生成CaS層。