黑碳化硅(Black Silicon Carbide, SiC)是一种人工合成的无机非金属材料,属于碳化硅的一种常见形态(另一种是纯度更高的绿碳化硅)。以下是其关键特性及应用介绍:
1. 基本特性
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化学组成:由硅(Si)和碳(C)通过高温反应合成的化合物,化学式为SiC。
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硬度:莫氏硬度约9.5,仅次于金刚石和立方氮化硼,是一种超硬材料。
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颜色:因含杂质(如铁、碳等)呈黑色或深灰色,纯度低于绿碳化硅。
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耐高温:熔点约2700℃,高温下仍保持高强度。
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导热性与导电性:导热性好,但导电性取决于纯度,高纯度SiC可作为半导体材料。
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化学稳定性:耐酸碱腐蚀,抗氧化性强。
3. 主要应用
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磨料磨具:用于制造砂轮、砂纸、切割片等,适合加工铸铁、石材、陶瓷等硬脆材料。
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耐火材料:添加至耐火砖、窑具中,提升耐高温和抗热震性能。
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耐磨部件:用于制造喷嘴、密封环等耐磨损零件。
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冶金行业:作为炼钢中的脱氧剂或添加剂。
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半导体领域:高纯度SiC用于制造高温、高频电子器件(如功率二极管、MOSFET),但黑碳化硅通常需进一步提纯。
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黑碳化硅微粉在抛光钼棒时的粒度选择:
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粗抛(W40-W20,约400-800目):用于快速去除钼棒表面的加工痕迹或氧化层。
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精抛(W10-W5,约1000-3000目):用于获得更细腻的表面,减少划痕。
最终抛光可搭配金刚石微粉(如0.5-1μm)或氧化铝抛光液,进一步提升光洁度。
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纯度要求:
选择高纯度(≥98%)黑碳化硅,避免杂质(如铁)污染钼表面,影响后续应用(如半导体或高温环境)。