碳化矽的特性

碳化矽（Carborundum）作為常用的研磨材料之一，在熱力學、化學、物理等方面具有諸多優勢。適用於研磨、磨料、油漆和耐火材料。碳化矽的性能表現在以下幾個方面：

碳化矽在化學品中的特性：

1. 碳化矽具有很強的抗氧化性。

在空氣中加熱到1000℃時，碳化矽只在表面氧化，形成二氧化矽膜。該膜可以保護碳化矽材料不被氧化。

當加熱到 1300°C 時，方石英開始在二氧化矽薄膜層中析出。晶型的變化導致膜層開裂，氧化速率略有增加。

當加熱到1500-1600℃時，二氧化矽膜層會變厚，抗氧化能力會增加。所以碳化矽在高溫下可能非常穩定。當加熱到1627℃以上時，碳化矽的抗氧化性會迅速下降。

2. 碳化矽具有很強的化學穩定性。

碳化矽的化學穩定性也是由於其抗氧化能力。

各種腐蝕性物質對碳化矽的影響如下：

碳化矽的物理性質：

1. 碳化矽硬度

碳化矽的硬度介於剛玉和金剛石之間。黑碳化矽的莫氏硬度為9.2-9.3，綠碳化矽的莫氏硬度為9.4-9.5。金剛砂的維氏硬度為3100-3400kg/mm2。碳化矽的硬度會隨著溫度的升高而降低。在1200℃的高溫下，碳化矽的硬度可以達到電熔氧化鋁的兩倍。

2. 碳化矽的韌性

碳化矽磨料的韌性是指在外力作用下不易斷裂。以F46砂粒為例，靜壓法測得的金剛砂韌性約為68-78%。

與電熔氧化鋁相比，碳化矽的機械強度更高。以F120為例，碳化矽的抗壓強度為186KN/cm2，剛玉磨料的抗壓強度為100KN/cm2。

3. 碳化矽的顏色

碳化矽分為黑碳化矽和綠碳化矽。它的顏色是由晶體中雜質的含量和種類引起的。黑碳化矽呈淡藍黑色，一級黑碳化矽純度為98%。綠碳化矽為綠色，一級綠碳化矽純度為99%。

4. 碳化矽的導熱係數和線膨脹係數

碳化矽在不同溫度下的熱膨脹係數（x10-6/℃）：

可以看出，在25-1400℃的溫度下，碳化矽的平均熱膨脹係數為4.4×10-6/℃，而電熔氧化鋁的熱膨脹係數為7-8×10-6/℃。

5. 碳化矽的導電性

由於雜質的引入，碳化矽具有半導體特性。碳化矽的電導率隨著電場強度的增加而迅速增加，具有非線性特性。此外，碳化矽的導電性也隨溫度變化。