α碳化硅與β碳化硅的區(qū)別
普通意義上的碳化硅是指晶相為α碳化硅,可根據(jù)碳化硅的純度不同分為綠碳化硅和黑碳化硅。綠色碳化硅的純度比黑碳化硅高一些。
事實(shí)上,碳化硅的晶體形態(tài)有70種以上,α-SiC是最為常見的一種晶型,是一種六方晶型。人工合成過程中要經(jīng)過2200℃的高溫冶煉才能得到。而溫度在1800℃-2000℃時(shí),會(huì)形成β相碳化硅。在冶煉爐爐心到保溫層會(huì)有少部分草黃綠色的β碳化硅結(jié)晶,但是,這種方法收集的β碳化硅不易貨得,挑選嚴(yán)格,現(xiàn)在一般采用硅碳直接反應(yīng)方法制備而來。β碳化硅晶體形態(tài)為立方晶系晶體,也稱為立方碳化硅,一般用于技術(shù)要求較高的耐火材料,研磨和陶瓷行業(yè)。
雖然立方碳化硅有優(yōu)于普通α碳化硅的性能,但是價(jià)格是普通碳化硅的20-30倍,成本很高,目前普及有很大難度。工業(yè)行業(yè)中,α碳化硅還是用途最為廣泛、最具成本優(yōu)勢的碳化硅材料。
阿爾法碳化硅(α-sic)和貝塔碳化硅(β-sic)具有以下區(qū)別:
1.在合成過程中,β-sic的合成溫度約為1500-1600°C,α-sic的熔煉溫度需要超過2400°C。由于β-sic的熔煉溫度遠(yuǎn)低于α-sic,其燒結(jié)活性更好,顆粒更容易細(xì)化和均勻化,可以產(chǎn)生大量的納米、亞微米和微米級超細(xì)顆粒。
2.β-sic的晶型為立方、球狀,晶體的等軸結(jié)構(gòu)決定了該粉末比α-sic具有更好的自然球形和自銳性,因此在精密研磨中具有更好的研磨性。切割和拋光效果在材料、密封產(chǎn)品和軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)中具有更好的密封性能,使產(chǎn)品具有更好的密度。
3.β-sic的硬度遠(yuǎn)高于α-sic。因此,β-sic在磨削時(shí)具有更好的性能和更高的磨削效率。它通常用于超細(xì)研磨領(lǐng)域。
4.磨料:α-sic可用于粗拋光。在拋光過程中,使用β-sic來改善表面光潔度。用金剛石拋光,價(jià)格大約是β-sic的10倍,因此β-sic產(chǎn)品具有較高的研磨精度和良好的光潔度,不適合刮擦,在精細(xì)研磨中性能更加突出。
5.β-sic具有比α-sic更好的電學(xué)性能和更高的制備純度,使其在電學(xué)材料領(lǐng)域,特別是在半導(dǎo)體領(lǐng)域更加獨(dú)特。β-sic的導(dǎo)電性能和熱傳導(dǎo)性能是α-sic的好幾倍,它可以用作加熱器、熱交換器和電加熱器。β-sic具有良好的抗熱震性,不怕冷、不怕熱。