碳化硅由硅(Si)与碳(C)以 1:1 原子比结合。晶体结构分 α-SiC(六方晶系,高温稳定相)和 β-SiC(立方晶系,纳米级粒径)。其硬度达莫氏 9.2 - 9.5,仅次于金刚石,用于制备碳化硅衬底时,纯度>99.999%(5N级纯度以上)。
热特性 | 电学性能 |
热导率 120 - 270 W/m・K,高温下稳定, 热膨胀系数约 4.3×10⁻⁶/℃,抗热震性能出色 | 耐压能力高,击穿电场达 3×10⁶ V/cm, 耐高温,温度可超 300℃ |
工业级碳化硅粉末 (纯度:90%~99%) | 高纯碳化硅粉末 (纯度:99%~99.9%) | 电子级碳化硅粉末 (纯度:>99.99%) | 纳米级高纯碳化硅粉末 (纯度:>99.9%) |
成本低,工艺简单,杂质高,不适电子光学。 | 常酸洗提纯。 | 成本高,需控晶体结构等参数。 | 粒径<100 nm。 |
加工硬质材料,纯度 90%~98%,控杂质防污染。 | 制高性能陶瓷,用于化工等,纯度≥99.5%,防杂质降性能。 | 制备碳化硅衬底,用于半导体器件,纯度>99.999%(5N级纯度以上),控金属杂质。 | 降烧结温,提致密度。 |
用于耐火材料,纯度≥95%,耐高温氧化腐蚀。 | 作核燃料包壳等,耐辐射高温,纯度≥99.9%,控中子吸收杂质。 | 用于新能源等宽禁带半导体器件,位错等与纯度相关。 | 无毒性杂质,用于药物载体等。 |
用于耐磨涂层与复合材料,纯度≥95%,防杂质影响结合。 | 用于催化剂载体,需高比表面积和稳定性,纯度≥99%,防毒化。 | 用于紫外等光学器件,需高透过率,纯度>99.995%,防光散射吸收。 | 用于荧光材料调控发光性能,用于显示技术。 |
机械粉碎法
硅粉和碳粉在球磨罐中通过研磨球撞击、碾压和混合,实现固态反应生成亚微米级碳化硅粉末,作为复合材料增强相提升能。
阿奇逊法
在高温电阻炉中,石英砂与石油焦 2000 - 2500℃反应生成碳化硅。产能占全球约 80%,用于耐火材料、磨料领域。
化学气相沉积法
化学气相沉积法,硅烷和甲烷在 1500℃左右反应生成纳米级碳化硅颗粒,纯度达 99.99% 以上,用于电子级高纯粉料制备。
溶胶 - 凝胶法
硅溶胶与酚醛树脂形成溶胶,经凝胶化、干燥、碳热还原得到纳米级碳化硅粉体,粒径 50 nm - 1μm 可调,形貌可控。用于高端陶瓷轴承、耐磨涂层领域。
碳还原法
硅粉和碳粉混合,局部点火引发自蔓延反应,10 分钟左右完成合成,效率提升 3 倍,成本低,适用于规模化生产。
碳化硅粉末-产品规格 | ||
高纯导电料 | ||
检验类型 | 检测项目 | 控制要求 |
外观 | 颜色 | 黄绿色 |
性能 | 颗粒度 | 8-20/20-40目 |
纯度 | >99.9999% 包含元素参照元素指标表 |
碳化硅粉末包含元素指标 | |||||
元素 | 指标要求 ppm wt | 元素 | 指标要求 ppm wt | 元素 | 指标要求 ppm wt |
Li | <0.05 | K | <0.05 | Ni | <0.05 |
Be | <0.05 | Ca | <0.05 | Zr | <0.05 |
B | <0.5 | Sc | <0.05 | Nb | <0.05 |
Na | <0.05 | Ti | <0.05 | ||
Mg | <0.05 | V | <0.05 | ||
Al | <0.2 | Cr | <0.05 | ||
P | <0.05 | Mn | <0.05 | ||
Cl | <0.5 | Fe | <0.05 | ||
Cu | <0.05 | Co | <0.05 |
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