碳化硅有哪些物质特性和物质结构？

  碳化硅的物质特性：

  碳化硅具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性好等多种用途。例如，在水轮机叶轮或气缸体内壁涂上碳化硅粉末可提高其耐磨性，延长使用寿命1~2倍；非常好的耐火材料，耐热震，体积小，重量轻，强度高，节能效果好。低档碳化硅(含SiC约85%)是一种特别好的脱氧剂，可以加快炼钢速度，方便控制化学成分，提高钢材质量。此外，碳化硅还广泛用于制造电热元件硅碳棒。

  碳化硅的硬度很高，莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上特别硬的金刚石(10级)。它具有优异的导热性，是一种高温下抗氧化的半导体。

  碳化硅至少有70种结晶状态。α-碳化硅是一种常见的同质异晶，在高于2000°C的高温下形成，具有六角晶体结晶结构(如纤维锌矿)。β-碳化硅，立方晶系结构，类似钻石，在2000°C以下生成，如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用中，由于其单位表面积高于α型，另一种碳化硅，μ-碳化硅非常稳定，碰撞声音更愉快，但直到今天，这两种类型还没有商业应用。

  碳化硅因其3.2g/cm3的比重和较高的升华温度(约2700°C)，非常适合作为轴承或高温炉的原料。在任何可以达到的压力下，它都不会熔化，化学活性相当低。由于其高导热性、高崩溃电场强度和非常大的电流密度，许多人试图用半导体高功率元件来代替硅。此外，它与微波辐射有很强的耦合作用，其所有的高升华点都可以实际应用于加热金属。纯碳化硅是无色的，工业生产的棕色到黑色是由于铁的不纯。晶体上的彩虹光泽是由其表面产生的二氧化硅保护层引起的。

  碳化硅的物质结构：

  纯碳化硅是无色透明晶体。由于杂质的种类和含量不同，工业碳化硅呈浅黄色、绿色、蓝色甚至黑色，透明度因其纯度而异。碳化硅晶体结构分为α-SiC和立方体β-SiC（称为立方碳化硅）。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同，形成了许多不同的变体，发现了70多种。

  β-SiC在2100℃以上时变为α-SiC。碳化硅的工业制造方法是在电阻炉中炼制良好的石英砂和石油焦。碳化硅块经破碎、酸碱洗涤、磁选、筛分或水选而成。