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碳化硅
碳化硅
中文名称：
碳化硅
英文名称：
Silicon carbide
| CAS： 409-21-2 | 分子式： CSi | 分子量： 40 | EINECS号： 206-991-8 |
Silicon carbide
基本性质
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折射率
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2.6500
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溶解度
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Soluble in molten sodium hydroxide, potassium hydroxide and in molten iron.
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形态
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nanopowder
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颜色
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Green
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比重
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3.22
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电阻率 (resistivity)
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107–200 (ρ/μΩ.cm)
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水溶解性
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Soluble in molten alkalis (NaOH, KOH) and molten iron. Insoluble in water.
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晶体结构
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Cubic, Sphalerite Structure - Space Group F(-4)3m
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水解敏感性
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1: no significant reaction with aqueous systems
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Merck
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14,8492
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暴露限值
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ACGIH: TWA 10 mg/m3; TWA 3 mg/m3; TWA 0.1 fiber/cm3
OSHA: TWA 15 mg/m3; TWA 5 mg/m3 NIOSH: TWA 10 mg/m3; TWA 5 mg/m3 |
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(IARC)致癌物分类
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2A (Vol. 111) 2017
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NIST化学物质信息
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EPA化学物质信息
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安全信息
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危险品标志
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安全说明
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危险性描述
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TSCA
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Yes
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海关编码
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28492000
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毒害物质数据
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CHS信息
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危险性符号(GHS)
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|---|---|
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防范说明
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生产方法及用途
| 生产方法 |
碳化硅纤维的起始原料是沸点为70℃的液体二甲基二氯硅烷。将其与金属钠作用。在比钠沸点高的惰性有机溶剂中，熔融状态的钠被分散，在其中滴下二甲基二氯硅烷，脱盐酸反应的同时生成聚硅烷。将聚硅烷在惰性气氛中加热到400℃以上时，发生热转移反应和聚合反应，生成中间产物聚碳硅烷。将其熔融纺丝成纤维。得到的聚碳硅烷纤维在煅烧工序进行高温处理，由于空气中的氧而发生架桥反应，通常在氮气氛中进行热处理，在温度为1200～1500℃制得强度高的碳化硅纤维。
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|---|---|
| 化学性质 |
浅黄色透明正方晶系晶体。熔点2700℃。相对密度3.217。溶于融熔的氢氧化钾中，不溶于冷、热水及酸。晶体结构规整，具有良好的化学惰性，对氧化和热波动有很好的承受力。具有低的膨胀系数和较高的传热系数。实验证明，在2300℃高温，碳化硅固体表面气相中含自由硅仅5%。并具高硬度及半导体性。
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| 生产方法 |
碳还原法硅原料(二氧化硅或单质硅)与碳原料(炭黑)混合，在1300～1800℃非氧化气氛中加热进行还原反应，得到碳化硅晶须。
气相法有机硅化合物(甲基三氯硅烷)或卤化硅与烃类的混合物，在有还原性气体存在并于1100～1500℃下进行热分解反应，得到高纯碳化硅晶须。 氮化硅转化法以氮化硅和碳为原料，在一氧化碳非氧化性气氛中，于1400～1900℃温度下加热进行反应，得到碳化硅晶须。 另外还有单质硅与烃在有硫化氢存在的条件下进行反应的方法，亦可得到碳化硅晶须。 |
| 生产方法 |
二氧化硅碳化还原法把平均粒径0.01μm的二氧化硅粉末1份(重量份，以下同)与平均粒径0.05μm的炭粉末2份及平均粒径0.1μm以下的微细结晶性口型碳化硅粉末0.04份混合，然后放入石墨容器中，在氩气流下(流量：2 L/min)，在1600℃反应5h，再将反应生成物在空气中，在700℃加热2h，以除去残留的炭，制得口型碳化硅粉末产品。其
SiO2+3C→SiC+2CO |
| 生产方法 |
气相反应法以四氯化硅、四氯化碳和氢气为原料，把这种混合气体送到感应加热的供结晶生长用基材上，使之反应，与此同时使碳化硅结晶在此基材上析出。根据反应气的浓度比、结晶生长温度、输送气体的流速、结晶生长用基材的种类等条件的不同，其析出的结晶形状有所改变。当SiCl4/CC14=1.4～1.8(mo1)，结晶生长温度1400～1500℃，氢气流速120 cm/min以下的场合，得到须状结晶。超过这个范围则生成粒状结晶或在表面形成薄层。
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| 用途 |
用作树脂、金属等复合材料的补强纤维，亦可作电波吸收材料及耐热材料。
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| 用途 |
磨料。耐高温材料。制造高纯度单晶、半导体。
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| 用途 |
适用于制造各种用途的碳化硅磨具和陶瓷窑具以及耐火材料等
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| 用途 |
用于磨料磨具、高级耐火材料、精细陶瓷等
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| 用途 |
用作复合材料的增强材料，起到等方向性增强作用。与塑料、金属、陶瓷构成复合材料可改善各种特性。可与热塑性、热固性树脂构成复合材料，显著地提高塑料的强度、弹性模量、热传导性、耐磨性等。在PEEK中添加15%碳化硅晶须，热传导性提高大约2倍，用20%碳化硅强化的聚酰亚胺的抗挠强度在常温下提高大约2倍，在250℃的高温下与常温下未增强的情况相同。在环氧树脂中添加15%碳化硅时，磨损量降低17%。
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| 用途 |
由于其高热稳定性及高强度、高热传导性等特性，广泛应用于原子能材料、化学装置、高温处理、电加热原件及电阻器等中。用于磨料、磨具、高级耐火材料、精细陶瓷。
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| 用途 |
用于磨料、耐磨剂、磨具、高级耐火材料，精细陶瓷。
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