1891年,美国人阿切逊将粘土和焦炭混合后放在一个铁钵中,企图用电弧将碳转化为金刚石。但结果是,在电极附近发现了闪闪发光的六方形晶体,它与天然金刚石的立方八面体不同。阿切逊认为这可能是碳和粘土中的氧化铝反应而生成的新化合物。由于自然界中有一种氧化铝矿物称为刚玉,于是他把碳和刚玉两个英文单词连起来作为这一新化合物的名称,中国学者将其译成“金刚砂”。后来人们知道这种化合物是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化硅。 晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有4个C原子4个Si原子。与金刚石结构类似。 碳化硅硬度仅次于金刚石、碳化硼和立方氮化硼,在无机材料中排行第四。目前已能通过热压烧结法制得高致密度的碳化硅。它具有很高的强度及良好的抗氧化性能,在高温下不变形,可作为高温燃气轮机上的涡轮叶片,也可作耐磨的密封材料,还可作火箭尾喷管的喷嘴及轻质的防弹用品等。
用途
(1)作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。 碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。(3)高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
主要用途:用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。
磨料磨具
主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。
化工
可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂,可用做制造四氯化硅的原料,是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能更加稳定,脱氧效果好,使脱氧时间缩短,节约能源,提高炼钢效率,提高钢的质量,降低原辅材料消耗,减少环境污染,改善劳动条件,提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。