一、碳化硅简介

1.碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用*广泛、*经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。

目前中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20~3.25，碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上天然形成*硬的金刚石(10级)，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。

2.碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上天然形成*硬的金刚石(10级)，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。

①黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。

②绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。

二、产品应用

1.特种陶瓷

由于碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，硬度很大，应用于相应的特种功能陶瓷和结构陶瓷，如：密封环、轴套、防弹装甲、喷嘴及耐磨件

2.冶金及耐高温材料

利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、坩埚等，还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等，利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20-30%，特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍

3.磨料应用

因碳化硅导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上天然形成*硬的金刚石(10级)，具有优良的导热性能。常被用作磨料用来制作磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等

4.电子电力应用

社会经济和电力系统的迅速发展，人们对现代电力系统安全、稳定、高效、灵活运行控制要求的日益提高，电力系统要求电力电子装置具有更高的电压，更大的功率容量和更高的可靠性。由于硅基大功率器件本身材料性能的限制，已经不能满足现在电子电力的要求，制约了现代电力电子技术在现代电力系统中的应用。碳化硅作为一种新型的宽禁带半导体材料3．26 eV，远大于硅的1．1 eV，近年来，因其出色的物理及电特性，正越来越受到产界的广泛关注。

1.SiC和Si材料性能对比

2.SiC的性能优势

高压特性：

碳化硅器件是同等硅器件耐压的10倍

碳化硅肖特基管耐压可达2400V

碳化硅场效应管耐压可达数万伏，且通态电阻并不很大

高频特性：

导热率高，易于散热，耐高温

散热容易。由于SiC 材料的热导率较高(3倍于Si)，散热更容易，器件可工作在更高的环境（大于500℃）

3.SiC电子的应用领域

现在SiC主要二极管和开关管，其高性能应用于电子电力领域，*近在汽车电动领域也得到广泛的应用

实例对比图