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碳化硅

实习编辑 • 2023-11-22 02:38:31 • 常见问答 • 阅读 3

[拼音]：tanhuagui

[外文]：siliconcarbide

化学式sic。为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳化硅具有由硅原子和碳原子构成的三维空间结构，每一个原子被其他四个原子包围。sic有多种变体，结构大多是金刚石、闪锌矿和纤维矿晶格。具有金刚石结构的sic变体，俗称金刚砂，其密度为3.217克／厘米3，硬度接近金刚石；具有高热稳定性，隔绝空气加热到2700℃才升华分解；在空气或水蒸气中加热到1000℃开始氧化，表面形成二氧化硅保护层。

碳化硅在高温下能被氯气和铬酸盐等氧化剂强烈氧化，它对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定，对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸不稳定。在空气存在下，碳化硅能被溶融的碱分解：

碳化硅

sic+2naoh+2o2─→na2sio3+co2+h2o

sic+na2co3+o2─→na2sio3+2co2

在高温下，碳化硅具有还原性，能使一些金属氧化物或硅酸盐还原成金属，甚至形成硅和金属的化合物或合金。例如，1600℃时，碳化硅与氧化铝反应，生成铝硅合金：

al2o3+3sic─→2al+3si+3co

碳化硅在1500℃时与三氧化二铁反应生成硅化铁，在1400℃与二氧化锡反应生成金属锡。此外，碳化硅还会被熔融的冰晶石分解。

在1400～1800℃高温下，将纯硅和碳直接化合，或将ch3sicl3在氢气中热分解，均可制得较纯的碳化硅。工业上采用二氧化硅与碳在2000℃高温下反应来制取金刚砂：

sio2+3c─→sic+2co

金刚砂主要用作磨蚀剂，用于砂轮；也可用作高温电炉中的电热棒（碳硅棒）和耐火材料。

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