【设计师陶瓷库-11】碳化硅:可以媲美钻石的材料
发布时间:2018年2月4日 分类:设计常识 浏览量:937
碳化硅
碳化硅俗称金刚砂,宝石名称钻髓,为硅与碳相键结而成的陶瓷状化合物,碳化硅在大自然以莫桑石这种稀罕的矿物的形式存在。
自1893年起碳化硅粉末被大量用作磨料。将碳化硅粉末烧结可得到坚硬的陶瓷状碳化硅颗粒,并可将之用于诸如汽车刹车片、离合器和防弹背心等需要高耐用度的材料中,在诸如发光二极管、早期的无线电探测器之类的电子器件制造中也有使用。
如今碳化硅被广泛用于制造高温、高压半导体。通过Lely法能生长出大块的碳化硅单晶。人造莫桑石的宝石就是通过切割由Lely法制备的大块碳化硅单晶来获得的。
碳硅石是碳化硅的另一种形式,被当作一种硬度接近钻石的宝石进行销售,但其透明度更高,它为日益多样化的陶瓷材料世界增加了色彩。
来源
自然界中的莫桑石仅微量分布于某几种陨石、刚玉矿床和金伯利岩中。几乎世界上所有的碳化硅固体,包括莫桑石制成的珠宝都来自于人工合成。虽然地球上的碳化硅非常稀有但在宇宙空间中却相当常见。宇宙中的碳化硅通常是碳星周围的宇宙尘埃中的常见成分。
特性
抗热性高
耐磨性极高
硬度极高
抗压强度高
导热系数高
化学惰性强
加工工艺
碳化硅可以使用多种不同的技术来进行加工。
用粉末干压成型
烧结成型,陶瓷注射成型
静压成型,挤出成型,注浆成型
也可使用机加工,砂轮磨削
优缺点
加工手段多样
硬度高
强度高
导热性强
——
资源稀少
绿色指数
★★
碳化硅在结晶状态下被认为是一种有害物质,会对眼睛,皮肤和肺造成刺激
同时还会破坏环境。
碳化硅设计案例欣赏
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