一、碳化硅簡介

1.碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。 碳化硅又稱碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用*廣泛、*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硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20~3.25，碳化硅化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上天然形成*硬的金剛石(10級)，具有優良的導熱性能，是一種半導體，高溫時能抗氧化。

2.碳化硅由于化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上天然形成*硬的金剛石(10級)，具有優良的導熱性能，是一種半導體，高溫時能抗氧化。

①黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。

②綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。

二、產品應用

1.特種陶瓷

由于碳化硅化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，硬度很大，應用于相應的特種功能陶瓷和結構陶瓷，如：密封環、軸套、防彈裝甲、噴嘴及耐磨件

2.冶金及耐高溫材料

利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、坩堝等，還可以制做火箭噴管、燃氣輪機葉片等，利用其導熱系數、熱輻射、高熱強度大的特性，制造薄板窯具，不僅能減少窯具容量，還提高了窯爐的裝容量和產品質量，縮短了生產周期，利用良好的導熱和熱穩定性，作熱交換器，燃耗減少20%，節約燃料35%，使生產率提高20-30%，特別是礦山選廠用排放輸送管道的內放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍

3.磨料應用

因碳化硅導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，硬度很大,莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上天然形成*硬的金剛石(10級)，具有優良的導熱性能。常被用作磨料用來制作磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等

4.電子電力應用

社會經濟和電力系統的迅速發展，人們對現代電力系統安全、穩定、高效、靈活運行控制要求的日益提高，電力系統要求電力電子裝置具有更高的電壓，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，已經不能滿足現在電子電力的要求，制約了現代電力電子技術在現代電力系統中的應用。碳化硅作為一種新型的寬禁帶半導體材料3．26 eV，遠大于硅的1．1 eV，近年來，因其出色的物理及電特性，正越來越受到產界的廣泛關注。

1.SiC和Si材料性能對比

2.SiC的性能優勢

高壓特性：

碳化硅器件是同等硅器件耐壓的10倍

碳化硅肖特基管耐壓可達2400V

碳化硅場效應管耐壓可達數萬伏，且通態電阻并不很大

高頻特性：

導熱率高，易于散熱，耐高溫

散熱容易。由于SiC 材料的熱導率較高(3倍于Si)，散熱更容易，器件可工作在更高的環境（大于500℃）

3.SiC電子的應用領域

現在SiC主要二極管和開關管，其高性能應用于電子電力領域，*近在汽車電動領域也得到廣泛的應用

實例對比圖