碳化硅陶瓷(SiC)不仅具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料,其高温强度可一直维持到1600℃,是陶瓷材料中高温强度最好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。别名金刚砂。
碳化硅陶瓷具有优良的力学性能、优良的抗氧化性、高的抗磨损性以及低的摩擦系数等。碳化硅陶瓷的缺点是断裂韧性较低,即脆性较大,为此,以碳化硅陶瓷为基的复相陶瓷,如纤维(或晶须)补强、异相颗粒弥散强化、以及梯度功能材料相继出现,改善了单体材料的韧性和强度。
碳化硅陶瓷的性能参数 | ||||||||
材料 | 碳化硅SiC | |||||||
性能 | 单位 | |||||||
密度 | g/cm³ | 2.7 | ||||||
直线度 | ‰ | 1 | ||||||
硬度 | Mohs Scale | 9.5 | ||||||
吸水率 | % | 0 | ||||||
抗弯强度 | Mpa | 90 | ||||||
抗压强度 | Mpa | 600 | ||||||
最高使用温度 | ℃ | 1600 | ||||||
℃ to 800℃) 热膨胀系数 | 10-6/℃ | 4.7 | ||||||
断裂韧性 | MPa *m1/2 | 10 | ||||||
介电强度 | AC-kv/mm | —— | ||||||
介电损耗 | —— | <0.0001 | ||||||
介电常数 | 25º C@1MHz | 10 | ||||||
电阻系数 | Ω*mm2 /m | —— | ||||||
热导率 | W/m·K | 15 |
碳化硅陶瓷SiC的最初应用是由于其超硬性能,可制备成各种磨削用的砂轮、砂布、砂纸以及各类磨料,因而广泛应用于机械加工行业。第二次世界大战中又发现它还可以作为炼钢时的还原剂以及加热元件,从而促进了SiC的快速发展。SiC陶瓷在石油、化工、微电子、汽车、航天、航空、造纸、激光、矿业及原子能等工业领域获得了广泛的应用,碳化硅已经广泛应用于高温轴承、防弹板、喷嘴、高温耐蚀部件以及高温和高频范围的电子设备零部件等领域。
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