一、黑碳化硅物理性质
1、颜色与外观:黑碳化硅通常呈黑色六方晶体,也有描述为黑色不透明体。其颜色源于工业生产中含有的杂质,纯碳化硅为无色透明晶体。
2、硬度:黑碳化硅的莫氏硬度为9.0~9.2,介于刚玉和金刚石之间,是已知仅次于金刚石的材料之一。其显微硬度可达3300kg/mm³,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。
3、密度:黑碳化硅的真密度约为3.12~3.45g/cm³,自然堆积密度在1.2~1.6g/cm³之间,比重为3.20~3.25。
4、熔点与热稳定性:黑碳化硅的熔点超过2700℃,分解温度高达2600℃,能在很高温度下保持结构稳定。其热导率较高,约是粘土砖的10~14倍,可达4.9~5W/cm·K,且热膨胀系数低,远低于金属材料。
5、电学性质:黑碳化硅是宽禁带半导体,4H-SiC禁带宽度约为3.2eV,6H-SiC约为2.8~3.0eV。其击穿电场强度高,约是硅的10倍,可达3~3.5MV/cm,电子迁移率可达650cm²/Vs。
二、黑碳化硅化学性质
1、稳定性:黑碳化硅化学性质稳定,耐腐蚀性强。在室温下,它不与任何已知的酸发生反应,但在高温下可与强碱或某些熔融金属反应。
2、抗氧化性:黑碳化硅在高温下能形成一层致密的二氧化硅(SiO₂)玻璃相保护层,有效阻止氧气向内扩散,从而防止进一步氧化,并抵御熔渣的侵蚀。
3、抗侵蚀性:黑碳化硅对酸性炉渣和熔融金属具有良好的抵抗能力,尤其对铁水、铝液等润湿性较低。


