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碳化矽SiC材料簡介

SiC指碳化矽,又稱金鋼砂耐火砂。碳化矽(SiC)是用石英砂石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化矽時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化矽在大自然也存在罕見的礦物,莫桑石。 碳化矽又稱碳矽石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中,碳化矽為應用最廣泛、最經濟的一種,可以稱為金鋼砂或耐火砂。 目前中國工業生產的碳化矽分為黑色碳化矽和綠色碳化矽兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。


碳化矽至少有70種結晶型態,由於其3.2的比重及高的昇華溫度,因此很適合做為軸承或高溫爐之原料,在任何已能達到的壓力下,都不會熔化,且具有相當低的化學活性。

同時,由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,近來在半導體高功率元件的應用上,已有許多人嘗試用碳化矽來取代矽。事實上,碳化矽基板在導熱性能方面,比藍寶石基板高出10倍以上,故採用碳化矽基板製作的LED元件,具良好導電和導熱性能,相對有利於製作高功率LED元件。

此外,碳化矽與微波輻射有很強的偶合作用,並其所有之高昇華點,使其可實際應用於加熱金屬。純碳化矽為無色,而其晶體上的彩虹光澤,則是其表面二氧化矽保護層。