為什么碳化硅能在1700℃還保持強(qiáng)度？原理是什么？

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江蘇三責(zé)新材料科技股份有限公司2025-11-04

碳化硅的高溫強(qiáng)度保持能力源于其獨(dú)特的化學(xué)鍵和晶體結(jié)構(gòu)。原理解析：強(qiáng)共價(jià)鍵——碳化硅是硅原子和碳原子通過(guò)強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合，Si-C鍵的鍵能高達(dá)4.6eV，遠(yuǎn)高于一般金屬鍵和離子鍵，這種強(qiáng)鍵在高溫下也不易斷裂；高熔點(diǎn)——碳化硅的熔點(diǎn)超過(guò)2700℃，1700℃只是熔點(diǎn)的63%左右，材料仍處于固態(tài)穩(wěn)定區(qū)間；晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定——碳化硅具有緊密堆積的四面體晶體結(jié)構(gòu)，原子排列有序且致密，高溫下不易發(fā)生晶格重排或蠕變；低擴(kuò)散速率——高溫下碳化硅中的原子擴(kuò)散速率極低，材料不會(huì)發(fā)生軟化；細(xì)晶結(jié)構(gòu)——采用超細(xì)碳化硅微粉燒結(jié)，晶粒尺寸控制在20μm以內(nèi)，細(xì)晶結(jié)構(gòu)提供更多的晶界強(qiáng)化。實(shí)際性能：碳化硅在1500℃以上仍保持極高的彎曲強(qiáng)度和高彈性模量，使用溫度1700℃或1950℃，即便在此溫度下也可長(zhǎng)期使用，可防止部件和組件熱變形和軟化。江蘇三責(zé)新材料科技股份有限公司采用2100-2200℃真空或氬氣保護(hù)下高溫?zé)Y(jié)，確保材料的高溫性能穩(wěn)定。如需高溫力學(xué)性能曲線和晶體結(jié)構(gòu)分析報(bào)告，可訪問(wèn)材料科學(xué)資料庫(kù)。