国内外碳化硅的合成研究进展
国内外碳化硅的研究和发展、
摘要：随着工业的发展和科学技术的进步，碳化硅的非磨削用途在不断扩大，在耐炎材料方面用于制作各种高级耐炎制品，如垫板、出铁槽、坩锅熔池等；在冶金工业上作为炼钢脱氧剂，可以节电，缩短冶炼时间，改善操作环境；在电气工业方面利用碳化硅导电、导热及抗氧化性来制造发热元件——硅碳棒。
碳化硅的烧结制品可作固定电阻器，在工程上还可作防滑防腐蚀剂。
碳化硅与环氧树脂混合可涂在耐酸容器中、蜗轮机叶片上起防腐耐磨作用。
SiC由于具有优良的耐高温、耐磨耗、耐腐蚀及高的热传导性能，近年来受到人们极大关注。
作为一种新型的非氧化物精细陶瓷材料，其研究与应用均取得了长足的发展。
关键词：碳化硅，结构，粉体合成，碳化硅制品正文：一、SiC的结构SiC晶型结构有αβ型二种，α型为六方晶型，β型为立方晶型。
α型SiC 的分解温度在2400度左右，称为高温异形体2在温度低于2000度时，SiC以β型方式存在，称为低温异形体。
立方晶型的β—SiC可在1450度左右由简单的硅和碳混合物制得，温度高时β—SiC 会转相生成α—SiC。
SiC没有一个固定的熔点，在密堆积系中，在1bar 总压力下，约在! 0.3!时分解成石墨和富硅熔融物，此温度是形成SiC晶体的最高温度。
在松散的堆积系中，SiC在2300度左右开始分解，形成气态硅和石墨残余物。
二、SiC粉体的制作方法SiC粉体的制作方法大体可分为两大类。
一是把由固相得到的粗粒子进行粉碎的分解方法；另一类是用气相法等直接合成SiC 细粉末的聚集方法。
这两大类方法根据原料的种类和加热方式的不同，又被分成几种。
（1）A cheson法这是一种最古老的工业化生产SiC的方法，把硅石和焦炭进行混合作为原料，充填在石墨炉芯的周围，给炉芯通电加热，使炉芯周围温度达2500度以上，反应生成物在此温度下反复进行再结晶，就得到了从晶粒成长起来达数cm厚度的α—SiC块状物。
其反应分两部进行：得到的块状物一般要选其紧靠炉芯的α—SiC部分，在粉碎后经精制、分级等步骤，最后得到α—SiC粉体。
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。
国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展
国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展一、本文概述碳化硅陶瓷材料，作为一种高性能的无机非金属材料，因其出色的物理和化学性能，如高强度、高硬度、高热稳定性、良好的化学稳定性以及低热膨胀系数等，在航空航天、汽车、能源、电子等多个领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面综述国内外碳化硅陶瓷材料的研究现状、发展趋势和应用领域，以期为相关领域的科研人员和技术人员提供有价值的参考。
本文首先回顾了碳化硅陶瓷材料的发展历程，并分析了其独特的物理和化学性质，以及这些性质如何使其在众多领域中脱颖而出。
随后，文章重点介绍了国内外在碳化硅陶瓷材料制备工艺、性能优化、结构设计等方面的研究进展，包括新型制备技术的开发、复合材料的制备与应用、纳米碳化硅陶瓷的研究等。
文章还讨论了碳化硅陶瓷材料在航空航天、汽车、能源、电子等领域的应用现状及未来发展趋势。
通过本文的综述，我们期望能够为碳化硅陶瓷材料的研究与应用提供更为清晰和全面的视角，推动该领域的技术进步和创新发展。
我们也期待通过分享国内外的研究经验和成果，为国内外科研人员和技术人员搭建一个交流与合作的平台，共同推动碳化硅陶瓷材料的发展和应用。
二、碳化硅陶瓷材料的制备技术碳化硅陶瓷材料的制备技术是决定其性能和应用领域的关键因素。
经过多年的研究和发展，目前碳化硅陶瓷的主要制备技术包括反应烧结法、无压烧结法、热压烧结法、气相沉积法等。
反应烧结法：反应烧结法是一种通过碳和硅粉在高温下反应生成碳化硅的方法。
这种方法工艺简单，成本较低，但制备的碳化硅陶瓷材料致密度和性能相对较低，主要用于制备大尺寸、低成本的碳化硅制品。
无压烧结法：无压烧结法是在常压下，通过高温使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应，实现烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有较高的致密度和优良的力学性能，但烧结温度较高，时间较长。
热压烧结法：热压烧结法是在加压和高温条件下，使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应，实现快速烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有极高的致密度和优异的力学性能，但设备成本高，生产效率较低。
碳化硅研究报告
碳化硅研究报告碳化硅是一种重要的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
本文综述了碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展，并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
关键词：碳化硅；制备方法；物理性质；化学性质；微观结构；应用领域正文一、引言碳化硅（SiC）是一种广泛应用于高温、高压、高速、高频、高辐射环境下的陶瓷材料，具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
碳化硅在电力、冶金、航空航天、半导体、新能源等领域有着广泛的应用。
本文将综述碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展，并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
二、碳化硅的制备方法碳化硅的制备方法主要包括固相反应法、液相反应法、气相反应法和热分解法等。
其中，气相反应法是目前应用最广泛的制备方法。
1、固相反应法固相反应法是指将碳源和硅源混合后，在高温条件下进行反应得到碳化硅。
碳源主要包括石墨、焦炭等，硅源主要包括二氧化硅、硅粉等。
固相反应法的优点是反应过程简单，成本低廉，但是其缺点是反应速度慢，需要高温长时间反应，且产品质量不稳定。
2、液相反应法液相反应法是指在高温下，将碳源和硅源混合在有机溶剂中进行反应得到碳化硅。
液相反应法的优点是反应速度快，反应温度低，但是其缺点是反应过程中易受到溶剂的影响，且需要进行后续的溶剂脱除处理。
3、气相反应法气相反应法是指将硅源和碳源在高温下，经过气相反应得到碳化硅。
气相反应法的优点是反应速度快，反应温度低，且可以得到高纯度的碳化硅。
气相反应法的缺点是设备复杂，需要高温高压气氛，且产品粒度较小。
4、热分解法热分解法是指将有机硅化合物在高温下分解得到碳化硅。
热分解法的优点是反应速度快，反应温度低，且可以得到高纯度的碳化硅。
热分解法的缺点是需要使用有机硅化合物，成本较高。
三、碳化硅的物理性质碳化硅具有很高的硬度和强度，其硬度达到了莫氏硬度9.5，比钢铁还要硬。
碳化硅材料的研究及应用前景
碳化硅材料的研究及应用前景碳化硅材料是一种新兴的材料，近年来正在受到越来越多的关注。
它有着优异的耐高温、耐腐蚀、抗氧化和高硬度等物理特性，因此具有广泛应用前景。
本文将介绍碳化硅材料的研究现状和应用前景，探讨其未来的发展方向。
一、碳化硅材料的特性碳化硅材料是一种半导体材料，它由碳(C)和硅(Si)两种元素组成，具有特殊的晶体结构和优异的物理、化学性质。
具体来说，它具有如下特性：1. 耐高温：碳化硅材料具有高温稳定性，能够在高温下稳定运行，因此广泛应用于高温环境下的机械、电子器件等领域。
2. 耐腐蚀：碳化硅材料具有优异的腐蚀抗性，适合用于多种酸、碱等强腐蚀性物质的环境中。
3. 抗氧化：碳化硅材料不易氧化，能够在高氧环境中保持稳定。
4. 高硬度：碳化硅材料硬度极高，是天然金刚石之后的第二硬材料，在机械加工、磨料加工等领域有广泛应用。
二、碳化硅材料的研究现状碳化硅作为一种新兴材料，其研究进展也十分活跃。
现在，碳化硅材料的研究主要涉及以下几个方面：1. 合成方法：目前，碳化硅材料的合成方法主要有化学气相沉积法、热压法、热化学气相沉积法等。
其中，化学气相沉积法是目前较为常用的一种方法，能够制备出高质量的碳化硅材料。
2. 结构研究：对于碳化硅材料的结构研究也是一个重要的方向。
近年来，越来越多的学者开始关注碳化硅的表面结构和晶体结构，这对于其材料性能的提升和应用的拓展具有重要意义。
3. 功能化探究：此外，对于碳化硅材料的功能化探究也在不断深入。
当前已有研究表明，通过对碳化硅进行掺杂等处理，能够使其具有更优异的物理、化学性质，因此这一方向的研究也十分具有前景。
三、碳化硅材料的应用前景由于碳化硅材料独特的物理、化学特性，其在多个领域具有广泛的应用前景。
以下是几个主要应用领域：1. 电子领域：碳化硅材料的高温稳定性，使其在电子领域的应用具有独特的优势。
目前，碳化硅材料已经开始应用于高频、高功率器件、射频器件、硅基太阳能电池等领域。
碳化硅纤维国内外研究进展
１ ． 先驱体转化法
先 驱 体 转 化 法 是 由 日本 东 北 大 学 矢 岛教 授等人 于 １ ９ ７ ５ 年研 发 ， 包 括 先驱体合成、 熔 融 纺 丝、 不 熔 化 处 理 与高 温 烧 结 ４ ４ ＜ 工序 ， 具体 工 艺 流 程 如图１ 所示。 先 驱 体 转 化法 制备 碳 化 硅 纤 维 需要 先 合成 先驱 体— — 聚 碳 硅烷（ Ｐ ＣＳ） ， 矢 岛教 授 以二 甲基二 氯 硅 烷 等为 原料 ， 通过脱 氯 聚合 为 聚二
碳化硅纤 维及其复 合材料 ， 。
ＰＣＳ
满足 航 空和 军工 领 域 对 高 温 材 料性
能 的更 高要 求 ， 日本 和 美 国分别 开 发
纺 丝
、 ｒ
了第 ３ 代碳化硅纤维， 以 日本 碳 公 司
的Ｈｉ －Ｎｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｎ Ｓ 和宇部兴产 公司的 Ｔ ｙ ｒ ａ ｎ ｎ ｏ Ｓ Ａ， 以及美 国道康宁公 司的 Ｓ ｙ ｌ ｒ ａ ｍｉ ｃ 纤维为代表 。 第３ 代碳化硅纤 维 中的杂 质 氧、 游离 碳含 量进 一 步 降 低， 接 近 碳化 硅 的化学 计量 比 。 虽然
驱体转化法 、 化学 气相沉积法 （ Ｃ Ｖ Ｄ ） 和
活｝ 生炭纤维转化法 ３ 种。 ３ 种制备方法各 有优缺点 ， 而且使用不 同制备方法制备
的碳化硅 纤维也具有不同的性 能。
纤维 交联 成无机 陶瓷纤维 。
田
Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
脱氯聚合
ｌ
丝或 碳丝 芯材 上沉 积 碳化硅 。 该方 法
的制备 过程 中 ， 利用 碳丝更为 合适 。 一
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。
碳化硅材料的研究进展与应用
碳化硅材料的研究进展与应用碳化硅是一种具有高温抗氧化性、高硬度和高强度的陶瓷材料，由于其良好的综合性能，已经成为钢铁、航空、石化等领域的重要材料之一。
在过去的几十年里，碳化硅材料的研究和应用得到了广泛关注，取得了许多进展。
本文将对碳化硅材料的研究进展和应用进行综述，以期进一步推动碳化硅材料的开发和应用。
1.碳化硅材料的物理和化学性质碳化硅是一种由碳和硅元素组成的陶瓷材料。
它具有很高的硬度和强度，并具有极高的耐热性。
此外，碳化硅在高温下不会发生氧化反应，因此被广泛应用于高温环境下的材料制造。
晶体结构方面，碳化硅具有多种晶体结构，包括立方晶系的β-SiC、四方晶系的α-SiC以及六方晶系的SiC。
不同晶体结构的碳化硅材料具有不同的物理和化学性质，因此也有不同的应用领域。
在化学性质方面，碳化硅在高温、高气压、高纯度气氛下可以用作化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等制备方法的反应介质，从而可以制备出单一、多层或复合结构的薄膜、涂层、绕线、颗粒等各种形式的材料。
2.碳化硅材料的合成方法碳化硅材料的制备方法主要有常压热处理法、反应热处理法、高温热解法、溅射法、化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法等。
其中，化学气相沉积法和等离子体增强化学气相沉积法是制备碳化硅材料最常用和最有效的方法之一。
这两种方法可以制备出高品质的碳化硅薄膜、涂层、纤维和颗粒等多种形式的碳化硅材料。
3.碳化硅材料的应用领域碳化硅材料由于其优异的物理和化学性质，在航空、石油化工、能源、电子、新材料、医疗等多个领域中应用得到了广泛关注。
在航空领域中，碳化硅材料被广泛应用于制造喷气发动机等航空发动机部件，如叶片、涡轮等，以及导弹、卫星等航空器件中。
在石油化工领域中，碳化硅材料被广泛应用于油气开采、石油加工和化工设备制造等方面。
其中，碳化硅陶瓷的高温抗蚀性和高硬度等优良性能，使其成为一种理想的耐磨损材料，并广泛应用于各种设备和管道中，有效地提高了生产效率和设备使用寿命。
第三代半导体材料碳化硅研究进展
第三代半导体材料碳化硅研究进展一、本文概述随着科技的飞速发展和全球对高性能、高效率电子设备的日益需求，半导体材料的研究和应用日益受到人们的关注。
在众多的半导体材料中，碳化硅（SiC）以其独特的物理和化学性质，尤其是其出色的高温稳定性、高硬度、高电子饱和迁移率以及宽禁带等特性，被公认为是制造下一代高功率、高频、高温及抗辐射电子器件的理想材料。
因此，对碳化硅材料的研究和开发具有重大的科学意义和实用价值。
本文旨在全面综述碳化硅半导体材料的研究进展，包括其物理性质、制备技术、应用领域以及未来的发展趋势。
我们将对碳化硅的基本物理和化学性质进行简要介绍，以便读者对其有初步的了解。
然后，我们将重点介绍碳化硅的制备方法，包括化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）以及反应烧结等，分析各种方法的优缺点及适用范围。
接着，我们将深入探讨碳化硅在半导体器件、光电器件、高温传感器以及核辐射探测等领域的应用情况，展示其在现代电子科技中的重要地位。
我们将对碳化硅材料的研究前景进行展望，分析其在未来可能面临的挑战和机遇，以期推动碳化硅半导体材料的进一步发展。
二、碳化硅的物理特性碳化硅（SiC）是一种具有独特物理特性的先进半导体材料，其性能使其在电子器件、高温应用、光学器件等多个领域具有广泛的应用前景。
碳化硅的晶体结构紧密，硬度极高，仅次于金刚石，这使得它在高温、高压等极端环境下仍能保持良好的机械性能。
碳化硅的热稳定性优越，具有高热导率，使其在高温电子器件中有独特的优势。
碳化硅的禁带宽度较大，这意味着它具有优异的抗辐射性能和化学稳定性，特别适合于在恶劣环境下工作。
其高临界击穿电场强度和高饱和电子迁移率使其成为制备高频、大功率、高温、抗辐射电子器件的理想材料。
碳化硅的热膨胀系数小，与硅的热膨胀系数相匹配，这有助于在制备异质结器件时减少热失配引起的应力问题。
碳化硅的能带结构特殊，具有可调谐的能带隙，这使得它可以通过控制掺杂和合金化来调控其电子特性，从而满足不同应用的需求。
碳化硅电子器件发展分析
碳化硅电力电子器件的发展现状分析目录在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。
碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。
随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。
SiC器件主要包括二极管和开关管。
SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN型二极管。
SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。
1.SiC器件的材料与制造工艺SiC单晶碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。
到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。
碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC 才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。
立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。
SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。
利用SiC高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体。
升华法是目前商业生产SiC单晶最常用的方法，它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间，在惰性气体（氩气）环境温度为2 500℃的条件下进行升华生长，可以生成片状SiC晶体。
由于Lely法为自发成核生长方法，不容易控制所生长SiC晶体的晶型，且得到的晶体尺寸很小，后来又出现了改良的Lely法。
改良的Lely法也被称为采用籽晶的升华法或物理气相输运法 (简称PVT法)。
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国内外碳化硅合成研究进展学院：材料与化工学院专业：化学工程与工艺学号：20090411310050姓名：宋新乐时间：2011年10月5日国内外碳化硅的合成研究进展化学工程与工艺宋新乐 20090411310050一、摘要近年来，随着各项科技的发展，尤其是航海，航空，导弹等高科技的发展，对材料的要求越来越苛刻，而碳化硅材料作为一种新型无机材料，越来越受到这些领域的欢迎。
但天然碳化硅含量极少，根本不能满足需求，故而对碳化硅合成的研究成为必然的趋势。
二、关键词碳化硅合成研究发展三、正文1、碳化硅的发现爱德华‧古德里希‧艾其逊在1893年制造出此化合物，并发展了生产碳化硅用之艾其逊电弧炉，至今此技术仍为众人使用中。
2、碳化硅的性质碳化硅至少有70种结晶型态。
α-碳化硅为最常见的一种同质异晶物，在高于2000°C高温下形成，具有六角晶系结晶构造（似纤维锌矿）。
β-碳化硅，立方晶系结构，与钻石相似，则在低于2000 °C生成，结构如页面附图所示。
虽然在异相触媒担体的应用上，因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目，但直至今日，此型态尚未有商业上之应用。
因其3.2的比重及高的升华温度（约2700 °C），碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。
在任何已能达到的压力下，它都不会熔化，且具有相当低的化学活性。
由于其高热导性、高崩溃电场强度及高最大电流密度，近来在半导体高功率元件的应用上，不少人试着用它来取代硅。
此外，它与微波辐射有很强的偶合作用，并其所有之高升华点，使其可实际应用于加热金属。
纯碳化硅为无色，而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。
晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。
3、碳化硅的用途半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。
产品广泛应用于耐火材料，固结磨具，涂附磨具，工程陶瓷等，具有耐腐蚀，耐冲刷并具有一定的导电性和导热性，高温时具有很高的抗氧化性。
高密度大结晶碳化硅更是高质量耐火材料的骨料。
4、碳化硅的制造由于天然含量甚少，碳化硅主要多为人造。
最简单的方法是将氧化硅砂与碳置入艾其逊电弧炉中，以1600至2500 °C高温加热。
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，主要用于磨硬质含金工具。
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。
5、碳化硅的合成正是因为天然碳化硅含量较少，没有可供开采的矿源，所以无数科学家致力于其合成上，到目前为止，成果斐然。
下面介绍几种常用的碳化硅合成方法。
1、先躯体法制备碳化硅纤维目前制备连续SiC纤维的方法主要有两大类，一类是先躯体转化法，另一类是化学气相沉淀法（CVD）。
先躯体法制备碳化硅纤维在众多的制备方法中以其具有良好的工艺性、课低温烧成，以及所制得的纤维直径细便于编制，容易实现工业化生产等一系列优点儿占据了主导地位，并得到了迅速发展。
该方法是日本YaJima教授于1975年发明的，YaJima从二甲基二氯硅烷等原料开始，合成先躯体——聚碳硅烷（Polycarbosilane,PCS）,采用熔融法将PCS在300℃左右纺成连续PCS纤维，然后在200℃左右使PCS纤维在空气中交联成不熔纤维，最后在惰性气氛中1300℃左右烧制成SiC纤维。
其原理和步骤可以概括为：1、合成含有目标陶瓷元素组成的高聚物，即先驱体合成；2、通过纺丝将先驱体制备成有机纤维，即纺丝；3、为避免在后续烧制过程中由于熔融而使纤维变形、并丝或分解，通过化学反应使有机纤维中的高聚物交联成立体网状结构的“热固性”纤维，即交联；4、在高温下使此交联后的纤维无机化成陶瓷纤维，即烧成。
下图是先驱体法制备SiC的工艺流程图。
2、化学气相沉淀法（CVD）合成SiC纤维化学气相沉淀法（CVD）制备SiC纤维起源于20世纪60年代，其本质是利用气态化合物或化合物的混合物在基体受热面上发生化学反应而生成固态薄膜或涂层的方法。
由于它具有沉积速率高，膜层均匀，附着性好，用途广泛等优点，因而受到各工业国家的普遍重视，并在原子能、宇航、半导体和机械工业中得到应用。
近年来，随着高新技术的发展，在化学气相沉积过程中又引入某些物理手段，开发了如等离子体化学气相沉积、光激活化学气相沉积等新技术。
CVD法的基本原理：化学气相沉积是通过气态物质在一固体表面进行化学反应，而在该固体表而上生成固态沉积物的过程。
化学气相沉积一般包括以下三个过程：产生挥发性运载化合物，把挥发性化合物运到沉积区，发生化学反应生成固态产物。
目前最常见的化学气相沉积反应包括热分解或高温分解反应、还原反应、氧化反应、水解反应、置换反应、歧化反应等。
常规气相沉积装置及其基本工艺流程：常压和低压化学气相沉积通称常规CVD，其装置通常包括：(1)反应气体或载气的净化装置：(2)挥发性金属化合物的气化室；(3)沉积反应室；．(4)反应副产物回收装置[71。
1、反应气体或载气的净化装置净化装置可以从反应气体或载气中除去微量的氧、水、碳氢化合物、二氧化碳或其它有害杂质，达到所需要的纯度。
2、挥发性金属化合物的气化室挥发性金属化合物的气化室即气体控制系统，CVD反应气体由原料气体、氧化剂气体、还原剂气体和把反应气体输送至反应室的载带气体组成。
原料气体以气相、液相或固相状态供给。
当原料气体为气态时，由高压瓶经减压阀取出，可通过流量计控制流量。
原料气体为液态时，把液体通入蒸发容器巾，同时把载带气体通入温度恒定的原料液体液面上，液体在相应温度下蒸发出一定的蒸汽，由载带气体把原料气体送入反应室。
原料气体以固体供给时，把固体放到蒸发容器并加热，使其蒸发或升华，再送入反应室中。
此时位于蒸发容器与基片表面I'nJ的管路系统的温度一般必须高于蒸发容器的温度。
原料气体为液态时管路温度也应如此。
原料为液体和固体时，供给反应室的原料是由蒸发温度和载带气体流量决定的。
几种气体的混合比由相应的流量计和控制阀决定。
3、沉积反应室化学气相沉积装置的核心是反应室。
反应室应具备三个功能：一是把反应气体送到沉积区；二是将基板加热并保持一定的温度：三是排除反应生成的副产物。
反应室按照加热方式可分为外部加热的热壁反应室和直接加热的冷壁反应室。
热壁反应室与被加热工件温度几乎相同，而冷壁反应室的温度相当低，基本上处于室温状态。
这两种反应室具有各自的特点。
热壁反应室的主要优点是：反应体系的温度分布比较均匀，而且温度也容易调节和控制，允许容纳较大尺寸和外形比较复杂的工件。
但是，由于反应室内壁温度较高，反应析出固态沉积物容易粘附在内壁上，因而造成原料的浪费，甚至影响涂层的质量。
刚时，反应室的清洗次数增加，导致反应室的使用寿命降低。
冷壁反应室由于采用感应加热或直接加热工件的方式，因此反应室的内壁温度很低，从而减少了沉积物在内壁上的粘附，提高了原料的利用率。
但是，对于几何形状较复杂的工件，加热温度比较难控制，匪温度分布很不均匀，使涂层的厚度和微观结构均发生改变。
因此。
这种反应室的应用受到工件大小和形状的限制，一般多适用于截面积小和电阻率高的工件。
4、反应副产物回收装置。
CVD装置大多使用腐蚀性、有毒性气体，对排出气体的处理应给予很好的研究。
一般通过冷阱吸收排出气体，或使排出气体经洗涤器水洗和中和后排出，现在排出气体的处理成为CVD装置的必备结构之一。
虽然各种CVD反应装置的结构及特点不尽相同，但合成材料的基本工艺流程如图所示：3、挤压法制备碳化硅纤维挤压法即就是利用SiC粉在聚合物粘结剂存在下挤出纺丝，形成的细丝再烧结固化。
该方法是迄今制造的所有多品陶瓷纤维(包括其它方法制得的SiC纤维)最佳的抗高温蠕变特性，但是该方法只能得到强度较低的SiC纤维。
美国金刚砂公司已用此法制得SiC纤维，SiC含量在99％以上，密度在3．19／cm3，直径在25pm，抗拉强度在1．2GPa，弹性模量大于400 GPa。
流程图如下：4、活性炭纤维转化法制备碳化硅纤维为了使SiC纤维能够广泛的被各个领域所应用，就必然要求SiC纤维的制备成本要更低，并且制备过程要简单、容易。
因此出现了一种新的SiC纤维制备方法一活性炭纤维转化法。
活性炭纤维转化法制备SiC纤维包括i大工序【体矗o]：a．活性炭纤维制备：b．在一定真空度的条件下，在1200℃～1300。
C的温度下，活性炭纤维(ACF)与Si02发生反应而转化为SiC纤维；c．在氮气气氛下进行热处理(1600℃)。
其工艺路线见下图。
活性炭纤维转化法SiC纤维的性能与CVD法、先驱体转化法制得的SiC纤维相比尚有一定的差距。
活性炭纤维转化法虽然使SiC纤维生产：的成本大大降低，使得SiC纤维大批量、工业化生产以及大范围的被应用成为可能。
但是，其性能还需进一步的提高。
5、粉末电热体加热法合成碳化硅晶片该方法是中国地质大学的白志民，河北科技大学的孟永强及青岛理工大学的戴长虹提出的。
由于国内外碳化硅晶片的生产主要采用常规加热技术，能耗大，成本高。
而粉末电热体加热法则重点考察了合成温度、合成时间等因素对碳化硅晶片合成的影响，探讨了其加热机理。
该加热技术的研究与应用，为碳化硅晶片的低成本、规模化生产提供了技术支持，满足了广阔的市场需求。
该方法的最终结论是：应用粉末电加热体加热技术在1900℃，3h内，可以制备出直径50-200μm、厚度5-20μm、无团聚的碳化硅晶片。
该方法具有节能、省时、高效的优点，是低成本、大批量生产碳化硅晶片的有效手段，也是制备其他碳化物陶瓷材料的有效途径。
6、微波加热合成SiC纳米线自从Ⅱjima发现碳纳米管以来鸭一维纳米结构的制备和表征引起了科学家们的极大兴趣．近年来，人们陆续地制备丁多种一维纳米线、纳米杆和纳米带12-t7 J，它们组成了一维纳米结构的大家族．一维纳米材料为研究电子输运，光学性质及其他性能与材科的尺寸和维度之间的关系、提供了较理想的模型．最近的研究表明，一维纳米线还可以作为一些器件的候选材料[is-201．目前，人们已经提出多种制备SiC纳米线的方法．Dai等利用SiO与碳纳米管的反应首先制备了SiC纳米杆．Han等也利用碳纳米管制备了SiC纳米杆和纳米粒子． Zhou等利用热丝CVD法制备了SiC纳米线． Kholmanov等利用超细硅粉和纳米碳粉制备了SiC纳米杆．Liang等…利用活性碳与含有纳米Fe粒子的硅凝胶先驱体制备了SiC纳米线．上述方法各有优点，但存在反应过程复杂，生成量不多，对设备要求高，成本较高等缺陷．本方法提出了一种以单质si粉和酚醛树脂为原料利用微波加热技术合成SiC纳米线的新方法．并初步探讨了一维SiC纳米材料的形成机制．利用微波加热技术在1300—14000C，o．5—2h的加热条件下，以单质si粉和酚醛树脂为原料制备了Sic纳米线．所制备的SiC纳米线具有典型的芯一壳式缆状结构的特征，芯部直径约为10—90nm，外部包覆一层厚度约为10nm的无定形Si02壳．在微波加热的条件下，液态si在SiC纳米线生长过程中起着至关重要的作用，既是SiC纳米线的原料来源，同时又具有催化作用．该过程表明微波合成技术也适用于制备一些其他一维纳米材料．四、小结以上介绍了几种碳化硅的合成方法及应用，但远远不是全部。