碳化硅的前世
碳化硅半导体的介绍及发展前景
灵敏的，创新的
一些小型的，具有创新精神的公司往往会对先进技术产生促进作用。在SiC领域内， 一个这样的例子是Arkansas Power Electronics International Inc。APEI专攻对于使用 SiC器件作为核心技术的高性能功率电子系统的开发。APEI公司的总裁Alexander B. Lostetter博士说：“APEI公司特别关注那些用于极端环境（温度高于500℃或更高） 和/或具有很高功率密度的应用场合的技术。”
发展及前景
关于碳化硅的几个事件 1905 1905年 第一次在陨石中发现碳化硅 1907年 第一只碳化硅发光二极管诞生 1955年 理论和技术上重大突破，ＬＥＬＹ提出生长高品质碳化概念，从此将Ｓ IC作为重要的电子材料 1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流 1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“ＬＥ ＬＹ改进技术”的晶粒提纯生长方法 1987年～至今以ＣＲＥＥ的研究成果建立碳化硅生产线，供应商开始提供商品 化的碳化硅基
Байду номын сангаас 图1 黑碳化硅
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料 用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或 汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材 料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅（含SiC约85％） 是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。 此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。 碳化硅的硬度很大，具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。
研究的结果证实了更高开关频率的可能性，在以前，更高的开关频率一直受限于纯 硅二极管的反向恢复损耗。Err限制了在减小开启损耗上的进一步发展。Skibinski解 释道：“硅模块的供给商推荐使用一个门电阻Rgate (例如25 ，来平衡IGBT的开启能 量损耗(Eon) 关断能量损耗(Eoff)。”然而对于SiC二极管，门电阻Rgate就可以省往不 用了。 他说：“SiC二极管能够降低总功率损耗(Eon+Err+Eoff)，这一特性仔驱动上的应用 有着潜伏优点。”首先，在使用同样的制冷系统的条件下，它可以达到4倍的开关 频率，可以使前置电磁滤波用具有更好的性能、更小的体积和更低的价格。或者， 你也可以保存现在的开关频率和制冷系统，这样就可以得到更高的效率和稳定性、 更低的损耗、更高的额定输出。降低的总功率损耗可以潜伏地降低制冷花费。 Yaskawa Electric是另一个采用SiC技术的驱动生产商，他把SiC技术应用于雷达屏幕 上。Yaskawa Electric总结SiC的基本的优点有：高工作温度、高开关速度、在导通和 开关模式下都具有更低的损耗，这些是驱动系统更加有效率。
碳化硅陶瓷材料的发展历史
碳化硅陶瓷材料的发展历史
碳化硅陶瓷材料是一种高性能的陶瓷材料，具有优异的高温强度、耐腐蚀性、抗氧化性、高温稳定性和机械性能等特点。
以下是碳化硅陶瓷材料的发展历史：
20世纪50年代初，美国GE公司和日本电气公司开始研究碳化硅陶瓷材料。
1960年代，碳化硅陶瓷材料开始用作航空发动机喷气嘴和火箭发动机喷嘴等高温结构件。
1970年代后期，碳化硅陶瓷材料开始用于制造热交换器、机械密封件、高温炉具等工业设备和零部件。
1980年代后期，随着碳化硅陶瓷材料对高温、耐腐蚀、抗氧化等性能要求的提高，其应用范围得到进一步扩展。
1990年代，碳化硅陶瓷材料逐渐用于半导体制造、太阳能电池制造、光电子技术等领域，成为高科技领域中的重要材料之一。
21世纪以来，碳化硅陶瓷材料的应用范围不断扩大，例如用于制造高温电子器件、高功率半导体器件、纳米材料等。
碳化硅陶瓷材料的发展历史可以追溯到上世纪50年代初，经过多年的研究和应用，已成为高性能材料领域中的重要代表之一。
随着科技的进步和应用需求的变化，碳化硅陶瓷材料有望在更广泛的领域得到应用。
碳化硅耐火材料的发展史
碳化硅耐火材料的发展史摘要：我国从50年代，就开始研究先进的结构陶瓷，SiC耐火制品也有40多年的研究历史，在50年代初，研制成功并迅速建成投产，满足了炼锌竖罐精馏的特殊要求[1]。
前苏联、日本、美国对SiC耐火材料的研究更早一些。
SiC耐火材料具有优良的高温性能，广泛应用于化工、冶金、能源、机械、建材、刀具等领域。
碳化硅基件具有良好的化学稳定性、优良的耐磨性和优异的高温性能，以碳化硅为基的耐火材料早在40年代已被广泛地应用在工业领域，在科学技术飞速发展的今天，对材料的要求也日趋苛刻，碳化硅耐火材科芷凭借其独特、优异的高温性能之优势正受到人们的关注与开发。
关键词：碳化硅耐火材料性能工艺1前言SiC在自然中不存在，是一种人工合成的物质，1891年E.G.Acheson实验时发现了碳化硅[3]，同年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法，也就是大家常说的艾奇逊炉，一直沿用至今，以碳质材料为炉芯体的电阻炉，通电加热石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。
碳化硅用电炉生产以来，人们现是利用其硬度用作人造磨料，1893年用作了耐火材料，我国碳化硅的研制较欧美等发达国家较晚于1949年由赵广和研制成功。
1951年6月第一台制造SiC的工业炉在第一砂轮厂建成，从此结束了中国不能生产SiC的历史。
SiC耐火材料是人们早已知晓的一种优质耐火材料。
具有强度高、导热系数大、抗震性好、抗氧化、耐磨损、抗侵蚀等优良的高温性能。
在冶金、能源、化工等行业有许多用途。
最初的SiC耐火材料只是以粘土、Si02、硅酸盐、莫来石等为结合剂。
现在高科技SiC制品得以广泛开发．并且已投入生产和应用，如氮化硅结合碳化硅、氮氧化硅结合碳化硅、反应烧结碳化硅(RBSC) (又称自SiC ) 、重结晶碳化硅(R-SiC)、渗硅碳化硅(SiSiC)等SiC材料，材料与高温性能大大提高。
随着生产技术的进步，SiC制品按照不同工艺制成如上所述多种用途的耐火材料，其高温性能也因此更加优良。
全球及中国碳化硅(SiC)行业现状及发展趋势分析
全球及中国碳化硅（SiC）行业现状及发展趋势分析一、碳化硅产业概述碳化硅是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。
碳化硅是一种半导体，在自然界中以极其罕见的矿物莫桑石的形式存在。
自1893年以来已经被大规模生产为粉末和晶体，用作磨料等。
在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅是应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。
中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体。
碳化硅常用品种二、碳化硅行业发展相关政策近年来，随着半导体行业的迅速发展，碳化硅行业也受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。
国家陆续出台了多项政策，鼓励碳化硅行业发展与创新，如科技部在2020年发布的《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》中指出支持功率碳化硅芯片和器件在移动储能装置中的应用(应用示范类)，为碳化硅行业提供了良好的发展环境。
碳化硅行业发展相关政策相关报告：产业研究院发布的《2024-2030年中国碳化硅（SiC）行业发展运行现状及投资战略规划报告》三、碳化硅行业产业链1、碳化硅行业产业链结构图碳化硅行业产业链主要包括原材料、衬底材料、外延材料以及器件和模块等环节。
在上游，原材料主要包括各类硅烷、氮化硼等，这些原材料经过加工后制成碳化硅衬底材料。
碳化硅衬底材料进一步加工后，可以制成外延材料。
碳化硅器件和模块被广泛应用于各个领域，包括5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。
碳化硅行业产业链结构图2、碳化硅行业上游产业分析碳化硅产业链价值量倒挂，关键部分主要集中在上游端，其中衬底生产成本占总成本的47%，外延环节成本占23%，合计上游成本占到碳化硅生产链总成本的约70%。
其中衬底制造技术壁垒最高、价值量最大，既决定了上游原材料制备的方式及相关参数，同时也决定着下游器件的性能，是未来碳化硅大规模产业化推进的核心。
sic碳化硅单晶的生长原理
sic碳化硅单晶的生长原理碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种优秀的半导体材料，具有高温、高电压和高频率特性，是发展功率电子和射频器件的重要材料之一。
为了研究和应用碳化硅，需要大量高质量的碳化硅单晶材料。
本文将介绍碳化硅单晶的生长原理。
碳化硅单晶的生长方法有多种，包括半导体硅碳在高温下热解生长、低压化学气相沉积（LPCVD）、物理气相沉积（PVD）等。
其中，半导体硅碳热解生长法是最常用的一种方法。
在半导体硅碳热解生长法中，首先需要将硅源和碳源混合，在高温下热解生成SiC原料。
硅源一般使用单质硅（Si），碳源可以选择甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等有机碳源。
在反应室中，通过适当的比例和流量控制，将硅源和碳源送入到硅化炉中加热，使其发生化学反应。
在一定的温度、压力和气氛条件下，硅源和碳源会反应生成SiC颗粒。
随后，SiC颗粒在硅化炉中不断堆积并长大，最终形成大尺寸的碳化硅单晶。
这个过程中，需要控制温度、压力和气氛等参数，以及在硅化炉中添加合适的衬底材料，来保证单晶的高质量生长。
同时，还需要控制SiC颗粒的大小和生长速度，以获得均匀一致的单晶。
在生长过程中，热解生成的SiC颗粒会沉积在衬底上，并在衬底表面层层生长。
由于SiC的熔点较高（约为2700℃），温度通常要高于熔点，使其颗粒能够在固相状态下生长。
此外，还需要保持适当的压力，以避免颗粒聚集或散开过快。
碳化硅单晶的生长速度一般较慢，通常在0.1-1 mm/h之间。
为了获得大尺寸和高质量的单晶，需要进行多次生长和退火处理。
多次生长可以提高单晶的大小和质量，退火则可以消除生长过程中的缺陷和应力，使单晶更加完整和稳定。
总之，碳化硅单晶的生长是一个复杂的过程，涉及多个参数和控制条件。
通过适当的控制，可以获得大尺寸、高质量的碳化硅单晶，为碳化硅材料在功率电子和射频器件等领域的应用提供重要的支持。
碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种兼具较高导电性和较高耐高温特性的材料，因此在功率电子和高频电子器件领域有着广泛的应用前景。
碳化硅
碳化硅的合成研究进展摘要：SiC 材料是第三代半导体材料, 广泛运用于军事、航空等领域,这与碳化硅的性质息息相关。
正因为其运用，国外限制该产品的出口。
最早发现碳化硅是在陨石里，大自然给我们带来了宝贝，后来随着人们对其的研究，碳化硅的作用慢慢被发掘，自然界碳化硅的含量本来就很少，从天然提取的碳化硅的量已经远远不能满足我们的需求。
碳化硅的运用前景那么好，人们开始用化学的方法来合成自己需要的多余的部分。
这样，碳化硅的合成方法的研究也就越来越吸引关注，很多人都致力于此项研究工作，其中以碳热还原法为主，其反应条件等都已经研究得比较成功，这才使得碳化硅的合成工艺与技术比较成熟，但改进和提升空间还很大，特别在我国远远没有达到绿色、低碳、节能的要求。
以下介绍了碳热还原发的几种研究进展。
关键词：碳化硅/SiC；用途；合成；碳热还原法；二氧化硅/SiO2。
正文：碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，其用途也就很多：(1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等；(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料；(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
在化工一方面可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。
碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，和原工艺相比各项理化性能更加稳定，脱氧效果好，使脱氧时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，改善劳动条件，提高电炉的综合经济效益都具有重要价值。
另一方面用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等；用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料；还可以制作火箭喷管、燃气轮机叶片等。
此外，碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。
碳化硅按其纯度可分为黑碳化硅和绿碳化硅，黑碳化硅,金属光泽，含碳化硅95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料；绿绿碳化硅，含碳化硅97%以上，主要用于磨硬质合金工具。
碳化硅相关介绍
碳化硅相关介绍碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。
碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。
碳化硅又称碳硅石。
在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。
可以称为金钢砂或耐火砂。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。
目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。
碳化硅包括黑碳化硅和绿碳化硅，其中：黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。
其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。
绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。
其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。
常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬质合金工具。
另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。
分子结构图碳化硅性质分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，可作为磨料和其他某些工业材料使用。
工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。
在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。
纯碳化硅是无色透明的晶体。
工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。
碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。
α-SiC 由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。
β-SiC 于2100℃以上时转变为α-SiC。
碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。
炼得的碳化硅块，经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
半导体材料的发展历史
半导体材料的发展历史半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体工业的发展具有极大的影响。
如果按化学成分及内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类：一是元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。
20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。
用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。
因此，硅已成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。
二是化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。
它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。
其中砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。
由于砷化镓是一种直接带隙的半导体材料，并且具有禁带宽度宽、电子迁移率高的优点，因而砷化镓材料不仅可直接研制光电子器件，如发光二极管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器、红外探测器和高效太阳能电池等，而且在微电子方面，以半绝缘砷化镓(Si-GaAs)为基体，用直接离子注入自对准平面工艺研制的砷化镓高速数字电路、微波单片电路、光电集成电路、低噪声及大功率场效应晶体管，具有速度快、频率高、低功耗和抗辐射等特点。
碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。
氮化镓材料是近十年才成为研究热点，它是一种宽禁带半导体材料（Eg＝3.4eV），具有纤锌矿结构的氮化镓属于直接跃迁型半导体，是制作绿光、蓝光、紫光乃至紫外发光二极管、探测器和激光器的材料。
氮化镓可以与氮化铟（Eg＝1.9eV）、氮化铝（Eg＝6.2eV）形成合金InGaN、AlGaN，这样可以调制禁带宽度，进而调节发光管、激光管等的波长。
三是非晶半导体。
上面介绍的都是具有确定晶格结构的半导体材料，在这些材料中原子排列具有对称性和周期性。
碳化硅器件研发史
碳化硅器件研发史全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳化硅器件的研发始于20世纪80年代初。
当时，人们开始关注新型半导体材料的研究，并希望能够找到一种更适合高频、高温、高功率等特殊环境条件下工作的材料。
碳化硅由于其优异的物理特性引起了研究人员的兴趣，在此背景下，碳化硅器件的研发工作开始逐渐展开。
起初，碳化硅器件的研发主要集中在晶体生长技术和器件制备工艺方面。
随着科技的不断进步，碳化硅器件的研发工作不断深入。
1990年代初，碳化硅器件的制备工艺得到了进一步改善，人们开始尝试制备碳化硅功率器件和光电器件。
在此期间，许多国际知名的半导体公司和研究机构相继加入了碳化硅器件的研究与开发工作。
他们在晶体生长、器件设计、封装工艺等方面做出了许多重要的贡献，推动了碳化硅器件技术的迅速发展。
2000年代初，碳化硅器件的研发进入了一个新的阶段。
在此期间，碳化硅器件的性能得到了进一步提升，包括功率密度、工作温度范围和可靠性等方面。
碳化硅器件的产量和市场需求也逐渐增加，其在电力电子、新能源、航空航天等领域的应用得到了迅速推广。
许多国家和地区开始加大对碳化硅器件研发的投入，竞争格局逐渐形成。
近年来，碳化硅器件的研发取得了一系列重要突破。
在晶体生长技术方面，人们已经实现了大尺寸和高质量的碳化硅单晶生长。
在器件结构设计方面，碳化硅功率器件的性能得到了显著提升，功率密度和效率均得到了明显提高。
在封装工艺方面，碳化硅器件的可靠性和稳定性得到了进一步提升，大幅降低了故障率。
目前，碳化硅器件已经开始在电动汽车、光伏逆变器、高速列车等领域得到广泛应用，成为半导体行业的一个重要方向。
第二篇示例：碳化硅（SiC）器件是一种重要的半导体器件，具有高温、高频、高功率等优势，被广泛应用于电力电子、汽车电子、通信等领域。
碳化硅器件的研发历史可追溯到20世纪中叶，经过几十年的努力，已经取得了显著的进展，使得碳化硅器件逐渐成为替代传统硅器件的重要趋势。
碳化硅材料 历史
碳化硅材料历史
碳化硅是一种结晶硅和石墨的混合物，具有高温稳定性、耐腐蚀性和高硬度等优良性能。
其历史可以追溯到20世纪初。
早在1891年，美国化学家Edward Goodrich Acheson首次发现
了碳化硅。
他在实验室中尝试合成钻石时，意外地制得了类似钻石的硬质物体。
此后，他不断改进合成方法，最终成功制备出了碳化硅材料。
1907年，Acheson建立了一家名为Carborundum Company的
公司，开始大规模生产碳化硅材料。
这一发现和产业化进程，对于工业界来说具有重大意义。
碳化硅材料被广泛应用于高温炉具、磨料、磨具等领域。
随着技术的进步，碳化硅材料的制备工艺不断改进。
20世纪
中叶，人们开始尝试用液相烧结和气相热解法制备碳化硅材料，提高了材料的质量和性能。
近年来，碳化硅材料在电力电子、光电子、化工等领域得到了广泛应用。
其高热导率和高电阻率的特性使其成为高功率电子器件和热管理系统的理想选择。
此外，碳化硅材料还在能源存储、生物医学等领域展示出巨大的发展潜力。
总体而言，碳化硅材料的历史可以追溯到19世纪末，经过多
年的研究和发展，如今已经成为一种重要的工程材料。
随着科技的进步和应用领域的不断拓展，碳化硅材料的前景将更加广阔。
碳化硅二极管的应用领域与历史介绍
碳化硅二极管的应用领域与历史介绍本文主要是讲碳化硅二极管的应用领域与历史介绍，详解碳化硅MOS管分类及结构，是硅与碳的唯一合成物就是碳化硅(SiC)，俗称金刚砂。
SiC 在自然界中以矿物碳硅石的形式存在，但十分稀少。
不过，自1893 年以来，粉状碳化硅已被大量生产用作研磨剂。
碳化硅用作研磨剂已有一百多年的历史，主要用于磨轮和众多其他研磨应用。
1、LED电致发光现象最早于1907 年使用碳化硅发光二极管(LED) 发现。
很快，第一批商用SiC 基LED 就生产出来了。
20 世纪70 年代，前苏联生产出了黄色SiC LED，20 世纪80 年代蓝色LED 在世界范围内广泛生产。
后来推出了氮化镓(GaN) LED，这种LED 发出的光比SiC LED 明亮数十倍乃至上百倍，SiC LED 也因此几乎停产。
然而，SiC 仍然是常用于GaN 设备的基底，同时还用作高功率LED 散热器。
2、避雷器达到阈值电压(VT) 前，SiC 都具有较高的电阻。
达到阈值电压后，其电阻将大幅下降，直至施加的电压降到VT 以下。
最早利用该特性的SiC 电气应用是配电系统中的避雷器（如图）。
由于SiC 拥有压敏电阻，因此SiC 芯块柱可连接在高压电线和地面之间。
如电源线遭雷击，线路电压将上升并超过SiC 避雷器的阈值电压(VT)，从而将雷击电流导向并传至地面（而非电力线），因此不会造成任何伤害。
但是，这些SiC 避雷器在电力线正常工作电压下过于导电。
因而必须串联一个火花隙。
当雷击使电源线导线的电压上升时，火花隙将离子化并导电，将SiC 避雷器有效地连接在电力线和地面之间。
后来，相关人员发现避雷器中使用的火花隙并不可靠。
由于材料失效、灰尘或盐侵等原因，可能出现火花隙在需要时无法触发电弧，或者电弧在闪电结束后无法猝熄的情况。
SiC 避雷器本来是用来消除对火花隙的依赖的，但由于其不可靠，有间隙的SiC 避雷器大多被使用氧化锌芯块的无间隙变阻器所取代。
氮化硅和碳化硅
氮化硅和碳化硅
嘿，咱今儿就来唠唠氮化硅和碳化硅这俩宝贝。
你说这氮化硅啊，那可真是个厉害的角色。
有一次我和几个朋友在一块儿聊天，就说到这氮化硅。
老张就说：“嘿，这氮化硅可牛了，硬度高得很呐，就跟那钢铁侠似的，坚不可摧。
”老李接着说：“可不是嘛，而且它还耐高温呢，就像个小火炉，啥高温都不怕。
”我就笑着说：“对呀对呀，怪不得好多高科技产品里都有它呢。
”
再说说这碳化硅，那也是相当了不起。
有一回我去一个工厂参观，那里面的师傅就给我介绍碳化硅。
他说：“这碳化硅啊，耐磨性能特别好，就跟个铁打的小强似的，怎么磨都没事。
”我好奇地问：“那它都用在啥地方呀？”师傅笑着说：“那用处可多了去了，像一些耐磨的部件啊，都少不了它。
”
你看，氮化硅和碳化硅虽然咱平时不太注意，但它们在很多地方都发挥着大作用呢。
比如说在陶瓷领域，它们能让陶瓷变得更加坚固耐用；在电子行业，能提升电子产品的性能和可靠性。
氮化硅就像是一个默默守护的卫士，坚韧不拔地坚守着自己的岗位。
碳化硅呢，则像是一个勇往直前的战士，无畏无惧地面对各种挑战。
它们俩虽然性格不太一样，但都是为了让我们的生活变得更美好。
咱平时可能觉得这些材料离咱挺远的，但其实它们就在我们身边。
从我们用的手机，到开的汽车，说不定都有它们的功劳呢。
所以啊，可别小瞧了它们。
总之，氮化硅和碳化硅这俩家伙，一个硬气，一个耐磨，都是我们生活中不可或缺的好帮手。
它们虽然不声不响，但却在背后为我们的科技进步和生活便利默默贡献着。
咱得好好感谢它们呀！。
SiC碳化硅资料
碳化硅分类及性质：利用碳化硅具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击，作高温间接加热材料，如坚罐蒸馏炉，精馏炉塔盘，铝电解槽，铜熔化炉内衬，锌粉炉用弧型板，热电偶保护管等。
钢铁利用碳化硅的耐腐蚀，抗热冲击耐磨损，导热好的特点，用于大型高炉内衬提高了使用寿命。
冶金选矿碳化硅硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能，是耐磨管道，叶轮.泵室.旋流器，矿斗内衬的理想材料，其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一。
建材陶瓷砂轮工业利用其导热系数.热辐射，高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。
节能利用良好的导热和热稳定性，作热交换器，燃耗减少20%，节约燃料35%，使生产率提高20-30%，特别是矿山选厂用排放输送管道的内放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。
磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。
磨料粒度组成测定方法按GB/T2481--83。
珠宝合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0.104比钻石(0.044）大，折射率2.65-2.69（钻石2.42），具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。
这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。
喷砂除锈：该品采用棕刚玉微粉经高强压力挤压.高温烧结成型.硬度适中.干净清洁.不易破碎.可反复多次使用.喷砂效果好，1、.钢铁.钢管.钢结构不锈钢制品的表面亚光处理.喷涂前喷砂除锈处理。
2、用于各种模具的清理3、可清除各类机件拉应力，增加疲劳寿命4、半导体器件、塑封对管上锡前的清理去除边刺5、医疗器械、纺织机械及各类五金制品的喷丸强化光饰加工6、各种金属管、有色金属精密铸件的清理及去除毛刺残渣高铝喷丸（刚玉球）的产品特性：1、软硬兼备—采用优质材料生产而成，即有一定的机械强度，AL2O3含量大于等于68﹪，硬度可达6-7莫氏，又有足够的弹性，可反复使用数次，不易破碎，所喷器件效果相同，比普通金刚砂的使用寿命长3倍以上。
国内碳化硅发展历史
碳化硅的发展历史可以追溯到上世纪40年代，我国的碳化硅于1949年6月由赵光和研制成功，1951年1月，第一台碳化硅冶炼炉在第一砂轮厂建成，从此结束了中国不能生产碳化硅的历史。
1952年8月，第一砂轮厂又试制成功了绿碳化硅。
之后，又相继发展了避雷器用碳化硅、立方碳化硅、铈碳化硅和非磨料碳化硅。
在科研方面，从90年代开始，中国科学院物理研究所开始进行碳化硅的研发工作，经历了基础性研究和产业化研究两个阶段。
在产业化方面，目前国内主要的碳化硅生产厂家使用的炉子大多是12500～40000kVA电阻炉。
碳化硅发展历程
碳化硅发展历程1. 碳化硅的概述碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种广泛应用于高温、高压和高频电子设备中的半导体材料。
它具有优异的物理和化学性质，如高熔点、高硬度、低热膨胀系数等。
碳化硅由于其优良的性能，在电力电子、光电子、汽车电子等领域得到了广泛应用。
2. 碳化硅发展的早期阶段碳化硅最早是在1893年被发现的，但直到20世纪50年代才开始引起人们的重视。
在这个阶段，人们主要关注碳化硅作为耐火材料和磨料的应用，并没有意识到其在半导体领域的潜力。
3. 碳化硅作为半导体材料的兴起20世纪60年代初期，人们开始意识到碳化硅作为半导体材料具有很大潜力。
然而，在当时，生产高质量的碳化硅晶体非常困难，因此碳化硅在半导体领域的应用受到了限制。
4. 碳化硅晶体生长技术的突破20世纪70年代，碳化硅晶体生长技术取得了重要突破。
通过改进材料制备工艺和晶体生长方法，人们成功地获得了高质量的碳化硅晶体。
这一突破推动了碳化硅在半导体领域的应用发展。
5. 碳化硅在电力电子领域的应用随着碳化硅材料性能的不断提高，人们开始将其应用于电力电子设备中。
相比传统的硅材料，碳化硅具有更高的耐压能力和更低的导通损耗，可以实现更高效率、更小型化和更高频率的电力转换。
6. 碳化硅在光电子领域的应用除了电力电子领域，碳化硅还在光电子器件中得到了广泛应用。
由于其宽带隙特性，碳化硅可以实现高效率、低能耗的光电转换。
因此，在激光器、光传感器、LED等设备中都可以看到碳化硅的身影。
7. 碳化硅在汽车电子领域的应用近年来，碳化硅在汽车电子领域的应用也越来越重要。
由于其高温耐性和高功率特性，碳化硅可以用于制造电动汽车中的功率模块、充电器和逆变器等关键部件，提高整车的能效和可靠性。
8. 碳化硅发展的挑战和前景尽管碳化硅在许多领域中已经取得了重要进展，但仍然面临一些挑战。
其中包括生产成本高、材料缺陷、技术标准等方面的问题。
然而，随着技术不断进步和产业链的完善，人们对碳化硅未来发展的前景持乐观态度。
碳化硅材料的研发和应用
碳化硅材料的研发和应用随着科技的不断进步，人们对材料的要求也越来越高，作为一种新型材料，碳化硅（Silicon Carbide，SiC）在高温、高压、高频、高速、辐射环境下具有很好的物理、化学和力学性能，展现出广泛的应用前景。
本文将从碳化硅材料的定义入手，介绍其研发的现状和未来发展方向，以及应用领域的概述。
一、碳化硅材料的定义和特点碳化硅材料是一类非金属陶瓷材料，由碳和硅元素组成，具有高硬度、高强度、高温强度、耐腐蚀、耐磨损、低热膨胀系数等优良性能。
与传统金属及合金材料相比，碳化硅材料有更高的温度耐受度和更好的机械性能，同时具有优异的导热和导电性能。
碳化硅材料在大气、光线、重力、尘埃及空间放射线等恶劣环境下具有很高的稳定性和可靠性，其机械性能不受高温氧化、腐蚀和辐射的影响。
因此，碳化硅材料被广泛应用于先进的高科技领域。
二、碳化硅材料的研发现状碳化硅材料的研发起步较早，已有数十年的历史。
其中，美国和日本是碳化硅材料的领先国家，其材料的研发和应用达到了世界先进水平。
我国在近年来也开始了针对碳化硅材料的研发和应用。
碳化硅材料的研发主要涉及材料制备、工艺控制和表征等方面。
在材料制备中，常采用化学气相沉积、热压技术和碳化物热还原等方法。
这些方法可以制备出高纯度和理想结构的碳化硅材料。
同时，为了更好地控制碳化硅材料的性能，需要进行工艺控制和表征，以确保材料的密度、硬度、强度、导热系数等特性达到要求。
三、碳化硅材料的未来发展方向随着人们对材料性能的要求不断提高，碳化硅材料也面临着新的挑战和机遇。
未来，碳化硅材料的研发将朝着以下几个方向发展：1. 高性能化：提高碳化硅材料的力学性能、导热性能和耐腐蚀性能等，以适应更高的工作温度和更恶劣的工作环境。
2. 复合化：将碳化硅材料与其他材料进行复合，以提高其综合性能，如碳化硅/氧化铝等。
3. 多功能化：利用碳化硅材料的独特耐高温、耐热压和耐辐射等特性，研发多功能的复合材料，以满足不同领域的需求。
碳化硅和二氧化硅的晶体转变
碳化硅和二氧化硅的晶体转变碳化硅和二氧化硅是两种常见的无机晶体材料，它们在科学研究和工业应用中具有广泛的用途。
本文将探讨碳化硅和二氧化硅晶体的结构、性质以及它们之间的转变。
一、碳化硅晶体碳化硅是一种由碳和硅元素组成的化合物。
它具有高硬度、高熔点和优异的热导率等特点，因此被广泛应用于高温、高压和高频等领域。
碳化硅晶体的结构呈现出一种类似于钻石的排列方式，因此也被称为“人造钻石”。
碳化硅晶体的晶格结构是一种由硅和碳原子交替排列而成的网络。
在这个晶格结构中，硅和碳原子通过共价键连接在一起，形成了坚硬而稳定的晶体。
由于硅和碳原子的尺寸相似，它们之间的键长也相近，使得碳化硅晶体具有高度的结构稳定性。
碳化硅晶体具有很高的热导率和耐高温性能，这使得它成为制造高功率电子器件和热管理材料的理想选择。
此外，碳化硅晶体还具有优异的机械性能和化学稳定性，因此在汽车制造、航空航天和能源领域也得到了广泛应用。
二、二氧化硅晶体二氧化硅是一种由硅和氧元素组成的化合物，也是地壳中最丰富的化合物之一。
它具有高熔点、高抗压强度和良好的绝缘性能等特点，被广泛应用于光学、电子和材料科学等领域。
二氧化硅晶体的结构是一种由硅和氧原子通过共价键连接而成的三维网络。
在这个晶格结构中，硅原子和氧原子以四面体的方式排列在一起，形成了一个稳定的晶体结构。
由于硅和氧原子之间的键长较短，二氧化硅晶体具有很高的密度和硬度。
二氧化硅晶体具有优异的光学性能和电学性能，因此在光学器件、半导体器件和绝缘材料等方面得到了广泛应用。
此外，由于二氧化硅晶体的化学稳定性和生物相容性，它还被用于制备生物医学材料和药物传递系统。
三、碳化硅和二氧化硅晶体的转变碳化硅和二氧化硅是两种不同结构的晶体材料，它们之间存在一定的转变关系。
在高温条件下，碳化硅晶体可以与二氧化硅气氛发生反应，生成二氧化碳和硅。
这种转变过程被称为碳化硅的氧化反应。
碳化硅晶体的氧化反应是一种剧烈的放热反应，其反应速度和程度取决于温度和氧化条件。
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碳化硅的前世
当我们到一个陌生的地方旅行时，身上往往会带一本当地的地图，这样就能比较容易地知道我们置身何处。
对于想了解一些化学知识的人来说，元素周期表就是化学世界的地图。
有了这张“地图”，我们就可以根据元素在周期表中的位
置判断它的性质，以及它可能参与的化学反应。
碳和硅的原子序数分别为6和14，在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期，即上下相邻的位置。
这种位置关系，表明它们在某些方面具有类似的性质。
在我们生活的自然界中，碳元素无处不在，含碳化合物是构成形形色色的生命的物质基础。
雷电引发的森林大火过后，地面上会留下树木不完全燃烧形成的大量木炭。
早期的人类虽然不知道组成木炭的化学元素是碳，但他们肯定已经利用了这些木炭在洞穴里取暖、在岩壁上作画。
由碳元素形成的另一种天然矿物──煤，已经为人类服务了数千年，现在仍然在为我们贡献着热和光。
可以说，因为有碳元素，自然界才变得生机勃勃。
在元素周期表中，碳元素的正下方就是硅。
硅元素在地壳中含量巨大，但它的单质直到十九世纪才被发现和确认。
1811年法国人
Gay-Lussac 和Thénard 首次制备出纯净的硅，到1823年瑞典人Berzelius 再次制得纯硅后，才被确认为元素。
虽然出世较晚，但它在半导体及现代通讯业中的作用却无法替代。
在化学世界里，碳和硅是同一个大家族中的两个亲兄弟。
在我们生活的地球上，它们共同战斗了数十亿年，但却没有结成生死与共的牢固友谊。
也就是说，在自然条件下它们之间并没有通过化学键连接在一起，或者说地球上没有天然的碳化硅。
人们在地球上没有找到天然的碳化硅，但却收到了来自宇宙空间中碳化硅发出的信号。
早在十九世纪中期，德国科学家本生和基尔霍夫就发现原子可以吸收特定波长的光，由此开创了原子光谱分析法。
原子有吸收光谱，由原子组成的分子也有自己特定的吸收光谱。
我们知道，宇宙空间除了硕大的星体之外，还存在着大量的原子、分子，以及固体小颗粒，它们都会吸收来自宇宙深处的恒星发出的光。
这些吸收了光能量的原子、分子和颗粒，又会通过发射不同波段的辐射释放出能量。
因此，宇宙深处的星光经过长途跋涉到达地球时，其强度并不总是随波长增加而平滑降低的。
在这种逐渐降低的消光曲线上，有时也会出现一些令人意外的鼓包。
这些鼓包就是由于特定分子或固体小颗粒的发射光谱造成的。
1983年，美国、英国、荷兰等国联合发射了一颗红外天文卫星，在太阳同步轨道上收集来自宇宙深处的红外光谱。
从这些收集来的光谱上，人们发现在11.3微米处出现了一个明显的鼓包，而这正是碳化硅颗粒的特征发射。
已经有很多证据表明，在宇宙空间的尘埃里存在着大量的碳化硅颗粒，大多数直径
在0.1~1微米之间，约占星际尘埃总质量的5%。
在寒冷的宇宙星空中，这些细小的碳化硅颗粒看似在漫不经心的飘荡，实则它们刚刚经历过高温和烈火的炙烤。
天文研究表明，宇宙中存在一类几乎全部由碳原子组成的恒星──碳星。
和普通的由氢和氦组成的恒星相比，它们的温度较低，只有约3000K。
由于碳化硅颗粒是在碳星周围的尘埃中发现的，而且只有立方相的碳化硅，因此人们推测这些立方相碳化硅颗粒是由碳星爆发喷射出来的碳和硅在温度进一步降
低到2000K以下时形成的。
碳化硅颗粒形成以后，也并非就开始了无所事事的飘荡生活，而是继续为宇宙演化做贡献。
当温度降低到1500K以下时，碳化硅颗粒表面的硅会蒸发流失，从而在碳化硅表面留下一层石墨化的碳。
这些石墨化的碳会继续和星际尘埃中的氢发生反应，形成复杂的碳氢化合物分子。
有人甚至认为，地球上的生命就可能跟那些在星际尘埃中飞来飞去的碳氢化合物有关。
从上面的简单介绍可以看出，碳化硅在宇宙空间中参与了许多重要的化学过程。
然而，在我们生活的地球上，碳化硅的主要用途还只是制造磨具磨料、高性能陶瓷等，在化学方面的大规模应用还没有。
对化学家来说，碳化硅是真的没有用，还是没有意识到它的作用？从碳化硅在宇宙空间中的演化
历史看，碳化硅注定不是一种平庸的材料！。