碳化矽晶須

碳化矽晶須

碳化矽晶須是一種很少缺陷的,有一定長徑比的單晶纖維,它具有相當好的抗高溫性能和很高強度。主要用於需要高溫高強套用材質的增韌場合。如:航天材料、高速切削刀具等。目前,有著極高的性能價格比。

碳化矽晶須為立方晶須,和金剛石同屬於一種晶型,是目前已經合成出的晶須中硬度最高,模量最大,抗拉伸強度最大,耐熱溫度最高的晶須產品,分為α型和β型兩種形式,其中β型性能優於α型並具有更高的硬度(莫氏硬度達9.5以上),更好的韌性和導電性能,抗磨、耐高溫,特別耐地震、耐腐蝕、耐輻射,已經在飛機、飛彈的外殼上以及發動機、高溫渦輪轉子、特種部件上得到套用。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,碳化矽晶須在2A類致癌物清單中。

基本介紹

  • 中文名:碳化矽晶須
  • 外文名:Silicon  carbide whiskers
碳化矽是極端各向異性生長的晶體,是在碳化矽粒子的基礎上通過催化劑作用,沿面生長的短纖維晶體,目前生產方法主要有氣相反應法和固體材料法兩種,其中固體材料法更為經濟,更加適合工業化生產。
日本和美國對碳化矽的合成表現出很高的熱情,在降低成本和提高質量方面開展了大量的研究工作。美國Ramsey等以稻殼種的無定型氧化矽為矽源(由燃燒碳化稻殼獲得),分別於粉碎的碳化稻殼和粉狀石油焦混合,燒結生產出碳化矽產品。日本Tanaka等經酸煮稻殼、除雜、碳化、燒結等步驟製得高純度碳化矽產品。
國內最早生產碳化矽晶須的廠家,生產的碳化矽晶須是一種高強度鬍鬚狀(一維)單晶體,具有高強、高模等諸多優良的機械性能,被廣泛套用於金屬基、陶瓷基複合材料中。主要用於陶瓷刀具、宇航領域的高溫元件,主強軸承 座、大型泥漿泵等.加入此種新材料製得的部件具有更為優良的耐高溫、耐磨性,做為結構材料廣泛套用於航空、航天、汽車、機械、石化等工業領域,素有晶須之王之稱。尤其在汽車、航空航天工業的發動機、殼體等方面具有特別重要的意義。
此外,它作為增強組元加入塑膠基體、金屬基體或陶瓷基體起到增強和增韌的作用,利用納米Sic材料的高熱導、高絕緣性、在電子工業中作大規模積體電路的基片和封裝材料。作為信息光學材料在電視顯示、現代通信、網路等領域具有很高的套用價值。
碳化矽晶須在製造高強度塑膠、金屬和陶瓷的套用工作,可以加速關鍵傳統產品的升級換代。由於納米碳化矽晶須的優異功能,使它在航空航天工業工業部門具有特殊作用,即在飛機、飛彈的外殼上的套用以及發動機、高溫渦輪轉子、特種部件的套用,因此它在軍事工業和民用工業中需求量巨大。

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