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碳化硅与碳化硼的区别

发布时间：2023-04-28 10:05:53 浏览次数：次

碳化硅与碳化硼的区别

碳化硅和碳化硼都是研磨和陶瓷行业中常用的材料，两者都具有高硬度、耐高温的性能。然而，从使用场景、高温性能等方面，碳化硅和碳化硼都各具有不同的特点。这些特点和不同主要提现在以下几个方面：

一、硬度。在研磨领域，材料的硬度是衡量其磨削力的主要指标之一。常温下，碳化硅的维氏硬度硬度为28-34GPa，莫氏硬度9.2-9.5。碳化硼的维氏硬度为35-45GPa，莫氏硬度为9.3。碳化硅通常归属于传统磨料，碳化硼归属于超硬磨料。然而，这两种材料的高温强度呈现不同的变化。在温度达到1000度时，碳化硅的硬度会下降至17-18GPa。同等温度下，碳化硼的硬度仍可以保持在30GPa以上。另外，碳化硅和碳化硼都属于脆性磨料，但是碳化硅的韧性比碳化硼高，低于刚玉。

二、耐火性能。碳化硅的不同步熔点可达2750度，碳化硼的熔点为2450度。都属于高温耐火材料。尽管如此，他们的用途差异巨大。由于碳化硅的抗热震性能、高温强度和韧性均由于碳化硼，而且具有低成本的优势，碳化硅在耐高温领域应用更为广泛。

三、密度。碳化硅的理论密度为3.2g/cm3，碳化硼的理论密度为2.52g/cm3。在制作工程陶瓷领域，两者都是常用的陶瓷材料，其中碳化硼是已知陶瓷材料中密度最低的，因而可用于航空部件陶瓷件的生产。

四、抗氧化性能。碳化硅具有良好的抗氧化性能，1000度以下碳化硅可以保持良好的稳定性。1000度高温下，碳化硅表面形成的二氧化硅薄膜会在对碳化硅进行保护，防止进一步氧化。温度上升到1600度时，防止氧化铝的SiO2会失去作用，碳化硅的抗氧化性消失。而碳化硼的抗氧化性不如碳化硅，在600度左右开始氧化，在800度高温下氧化非常明显，特别容易与金属发生反应。以此，碳化硅不仅可以用于陶瓷、玻璃的研磨抛光，也可以用于金属材料例如铝合金、黄铜合金的研磨。而碳化硼多用于蓝宝石晶体材料的研磨抛光。

五、用途。碳化硅磨料一般用于研磨喷砂、磨具原材料，主要针对陶瓷、玉石、石材、玻璃等材料进行加工。另外，由于碳化硅的抗氧化性能优越，可用于防腐涂料、胶泥的填料。碳化硼虽然常用于蓝宝石晶体的研磨，但是制成磨具难度较大。碳化硼制成复合材料的功能主要用于中子吸收和防辐射领域。碳化硅与碳化硼配合使用的场景是陶瓷制品。碳化硅粉末、碳化硼粉末、合金粉末按照一定配比混合，通过反应烧结或热压烧结的工艺可以制成耐磨陶瓷件。制成的复合陶瓷具有耐磨度高、抗冲击能力强、化学性能稳定的优点，应用前景非常广泛。

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