碳化硅的化学配方，也是已知的碳切碎机，是SiC。它是由二氧化硅的碳热还原制备，形成超硬共价键合材料。它在自然界中非常罕见，但可以在矿物Moossanite中找到，该矿物首次于1893年在亚利桑那州发现。
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精密加工烧结碳化硅成分由胰岛加工。
碳化硅的加工
在上述所有申请中，在需要高精度工程部件的情况下，重要的是要识别加工碳化硅的困难。尽管它显示出高硬度值，但是，仍然是相对脆性的材料，并且只能使用金刚石磨削技术加工。
因此，有利于技术和经验丰富的操作员作为不正确的程序进行加工操作可以产生亚表面损坏和微裂纹，这一旦部件在服务中经受操作应力，就可能导致过早失效。
合成碳化硅
通常，使用ACHESON工艺生产碳化硅，该方法包括将硅砂和碳加热到ACHESON石墨电阻炉中的高温。它可以形成为必须在用作粉末原料之前粉碎和研磨的细粉末或粘合质量。一旦碳化硅以粉末形式，化合物的晶粒可以通过烧结粘合在一起，形成非常有用的工程陶瓷，这在许多制造业中具有广泛的用途。
碳化硅的结构
已经鉴定了许多结构或多型用于碳化硅。这些多型具有不同的堆叠布置，用于化合物中的硅和碳原子。最简单的结构之一是金刚石结构，称为B -SIC。该化合物的六边形或菱形结构具有更复杂的六边形或菱形结构，这些六边形结构被称为-SIC。
碳化硅的发现
Edward Goodrich Acheson博士是一位曾经为托马斯爱迪生工作的科学家。他首先在试图创造人造钻石的过程中合成碳化硅．至少在理论上，钻石是可以在实验室里烘烤的，所以他决定尝试用碳基材料来合成它们。欧洲杯足球竞彩在他的实验中，他将一根来自发电机的导线连接到一个水管工的碗上，碗里装满了粘土和粉末焦炭。
当混合物受到发电机引线的高温加热时，他没有生产出任何钻石，但他确实注意到引线的末端有一些明亮的斑点。他拿起铅，把它放在一块玻璃上，它把玻璃切割成钻石的形状。他成功开发的是，第一个人制造了坚硬到可以切割玻璃的物质。
他还试图将碳溶解在熔融的刚玉或氧化铝中，这时他发现了蓝黑色的晶体，他认为这是刚玉和碳的化合物，因此他称这种材料为金刚砂。这成为碳化硅的流行名称，也是艾奇逊创立的公司的名称。虽然这种化合物最初是作为一种磨料使用的，但后来它被开发用于电子应用和许多其他工程用途。
碳化硅的类型
在商业工程应用中，碳化硅产品以三种形式生产。这些都是：
- 烧结碳化硅（SSC）
- 氮化物结合碳化硅(NBSC)和
- 反应键合碳化硅（RBSC）
化合物的其他变化包括粘土键合碳化硅和唾液键合碳化硅。还有化学气相沉积碳化硅称为CVD碳化硅，这是一种极其纯净的化合物形式。
为了烧结碳化硅，必须添加烧结助剂，这有助于在烧结温度下形成液相，使碳化硅的晶粒结合在一起。
碳化硅的关键性能
碳化硅的折射率大于金刚石的折射率。它具有高导热率，并且具有低的热膨胀系数。这种性能的这种组合使其具有出色的热抗冲击性，这使得许多行业有用。由于其电气性质，它还是半导体，并且由于其电气性质而引起一系列用途。它也以其极端硬度而闻名，并且耐腐蚀。
下表提供了烧结碳化硅的另一示例数据。
表格1。烧结碳化硅的性质。
| 原子量（平均值） |
0.0062 |
0.0064 |
米3./ kmol. |
378.347 |
390.552. |
在3./ kmol. |
| 密度 |
3. |
3.2 |
Mg / m.3.
|
187.284 |
199.77 |
磅/英尺3.
|
| 能量内容 |
150 |
200. |
MJ / kg. |
16250.8 |
21667.7. |
kcal / lb. |
| 体积弹性模量 |
181. |
189.8 |
平均绩点 |
26.2518 |
27.5281 |
106Psi. |
| 抗压强度 |
3047.4 |
3359.9 |
MPA. |
441.988. |
487.312 |
ksi |
| 延性 |
0.00076. |
0.00084 |
|
0.00076. |
0.00084 |
空值 |
| 弹性极限 |
304.7 |
336. |
MPA. |
44.193 |
48.7327 |
ksi |
| 耐力限制 |
259.17 |
302.37 |
MPA. |
37.5894 |
43.855. |
ksi |
| 骨折韧性 |
4.28 |
4.72 |
MPA.M.1/2
|
3.895 |
4.29542 |
ksi.in.1/2
|
| 硬度 |
23800 |
26250. |
MPA. |
3451.9 |
3807.24 |
ksi |
| 损失系数 |
2E-005. |
5E-005. |
|
2E-005. |
5E-005. |
空值 |
| 断裂模量 |
365.7 |
403.2. |
MPA. |
53.0403. |
58.4792 |
ksi |
| 泊松比 |
0．13 |
0.15 |
|
0．13 |
0.15 |
空值 |
| 剪切模量 |
171.15 |
179.8 |
平均绩点 |
24.8232 |
26.0778. |
106Psi. |
| 抗拉强度 |
304.7 |
336. |
MPA. |
44.193 |
48.7327 |
ksi |
| 年轻的模量 |
390.2 |
410. |
平均绩点 |
56.5937 |
59.4654 |
106Psi. |
| 熔化潜热 |
930 |
1050. |
焦每千克 |
399.826. |
451.416 |
BTU / LB. |
| 最大操作温度 |
1738 |
1808 |
K |
2668.73 |
2794.73 |
°F. |
| 熔点 |
2424 |
2522 |
K |
3903.53 |
4079.93 |
°F. |
| 最低服务温度 |
0 |
0 |
K |
-459.67 |
-459.67 |
°F. |
| 比热量 |
663. |
677. |
J / KG.K. |
0.513068 |
0.523902 |
btu / lb.f. |
| 导热系数 |
90. |
110 |
w / m.k. |
168.483 |
205.924 |
BTU.ft / h.ft2。F |
| 热膨胀 |
2.7 |
2.8 |
10-6/ K. |
4.86 |
5.04 |
10-6/°F |
| 故障潜力 |
5 |
10 |
MV / M. |
127 |
254 |
v / mil. |
| 介电常数 |
7 |
9 |
|
7 |
9 |
空值 |
| 电阻率 |
1E + 009 |
3.16E + 010 |
10-8哦 |
1E + 009 |
3.16E + 010 |
10-8哦 |
碳化硅的主要应用
在不同行业中有很多碳化硅用途。其物理硬度使其成为磨料加工工艺的理想，如磨削，珩磨，喷砂和水射流切割。
碳化硅能够承受非常高的温度而不断裂或变形的能力被用于制造陶瓷制动盘的跑车。它也用于防弹背心作为装甲材料和作为密封环材料泵轴密封，它经常在高速运行与类似的碳化硅密封接触。这些应用的主要优点之一是碳化硅的高导热性，它能够消散摩擦界面产生的摩擦热。
材料的高表面硬度导致其在许多工程应用中使用，其中需要高度滑动，腐蚀性和腐蚀性耐磨性。通常，这可以是泵中使用的部件或例如作为油田应用中的阀门，其中常规金属部件显示出会导致快速故障的过度磨损率。
该化合物作为半导体的独特电气性能使其成为制造超高速和高压发光二极管、mosfet和用于大功率开关的晶闸管的理想选择。
材料的低热膨胀系数，硬度，刚度和导热率使其成为天文望远镜的理想镜子材料。被称为长丝的碳化硅纤维用于测量称为薄长丝热测定的光学技术中的气体温度。
它还用于加热元件，需要满足极高的温度。甚至用于核电，以提供高温气体冷却反应器的结构支撑。
设计精度制造
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