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氮化硅电热元件和碳化硅电热元件区别

    硅在地壳中的含量仅次于氧,占地壳总质量的26.3%,是一种具有半导体性质的元素,故有时也称为半金属或准金属。硅相当活泼,自然界中不存在游离态的硅。硅主要以与氧结合成的硅酸盐矿物或二氧化硅的形式存在。与碳相似,硅也能够与某些非金属元素形成熔点高、硬度大的共价型化合物,其中碳化硅电热元件中的原料碳化硅(sic)和氮化硅电热元件中的原料氮化硅(Si3N4)就是典型代表。
  碳化硅电热元件中的原料碳化硅为无色晶体,俗称金刚砂,工业上由石英砂与过量焦炭在2000~2500℃高温下反应制得,它具有类似金刚石的结构,硬度接近金刚石,是应用广泛的工业磨料。若在其中掺入某些杂质元素也会成为半导体,作为高温半导体可用于电热元件。它有很好的热稳定性和化学稳定性,机械强度高而热膨胀系数低,也大量用于高温结构陶瓷材料。把含有机基团的硅烷进行高温热解,可制得机械性能良好的碳化硅电热元件中的原料碳化硅陶瓷纤维。
    氮化硅电热元件中的原料氮化硅是一种新型陶瓷材料,是灰白色固体,与碳化硅电热元件中的原料碳化硅一样具有高度热稳定性和化学稳定性,摩擦系数只有0.1~0.2,相当于加油润滑的金属表面,硬度仅次于金刚石和立方氮化硼。它的最大应用领域也是作为高温结构陶瓷材料。将少量三氧化二铝加入到氮化硅电热元件中的原料氮化硅中,可以制成一种新型陶瓷,其商品名称为塞龙(sialon)。塞龙陶瓷已广泛用于燃气轮机叶片、机器外壳、发动机部件、火箭尾部喷嘴、轴承及切割工具等。

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