碳化硅加工工艺流程

碳化硅加工工艺流程

一、碳化硅的发展史：

1893

年

艾奇逊

发表了第一个制碳化硅的专利，该专利提出了制取碳化硅的工业方法，其主要特

点是，在以碳

制材料为炉芯的电阻炉中通过加热二氧化硅和碳的混合物，使之相互反应，从而生成碳化

硅，到

1925

年卡普伦登公

司，又宣布研制成功绿碳化硅。

我国的碳化硅于

1949

年

6

月由赵广和

研制成功，

1951

年

6

月，第一台制造碳化硅的工业炉在第

一砂轮厂建

成，从此结束了中国不能生产碳化硅的历史，到

1952

年

8

月，第一砂轮厂又试制成功了绿

碳化硅。

随着国民经济的发展，我国又相继发展了避雷器用碳化硅、立方碳化硅、铈碳化硅及非磨料碳化硅。

到

1969

年

第一砂轮厂、

第二砂轮厂建成

4000KW

、

3000KW

的活动式电阻炉，

显著提高了机械化程度，

大

大改善了作业环境。

1980

年第一砂轮厂建造了我国第一台特大型电阻炉一

8000KW

；

就我们一车间

7750KW 

的冶炼炉在当时也算特大型电阻炉，

到现在

30000KW

的电阻炉已不算稀奇，所以说碳化硅的发展速度是

相当快的。

二、碳化硅的分类：（黑碳化硅、绿碳化硅）

通常按碳化硅的含量进行分类，含量越高、纯度越高、它的物理性能越好。一般来讲：含量在

95% 

——

98%

为一

级品，含量在

98%

以上的为特级品、含量在

80%

——

94%

为二级品、含量在

70%

左右为三级品，

碳化硅的含量及纯度越

高其价值也就越大。

化学成份：主要杂质有：游离硅

（

F.Si

），

它一部分溶解在碳化硅晶体中，一部分与其它金属杂质

（铁、铝、

钙）呈金属状态存在。

游离二氧化硅仔

.

502

）通常存在于晶体表面，大都是由于冶炼碳化硅电阻炉冷却过程中，碳化硅

氧化而形成。

正常的情况下，绿碳化硅结晶块表面的游离硅，二氧化硅的含量为

0.6%

左右，当配料中二

氧化硅过量时，二氧化硅会

蒸发凝聚在碳化硅晶体表面上，呈白色绒毛状。

碳：（

C

），当配比碳过量时，看到明显的游离状态的碳粒。铁、铝、钙、镁由于炉内产品高温及还

原性气氛，

结晶块中的这些杂质大都呈合金状态或碳化物状态。

碳化硅磨料的化学成分；随着磨料粒度的变化略有波动，粒度越细，纯度越低。（为什么呢？杂质

出来了）

化学性质：耐高温，抗氧化性能好。

物理性能：介于刚玉和金刚石之间，硬度高、耐磨，粒度越细，机械强度越高，抗碎，韧性强。

导电性能：工业碳化硅是一种半导体，但其随着各种杂质的含量不同，导电性也随之发生变化，含

铝较多时导

电性显著增大，虽电场强度的增大而迅速提高，而且有非线性变化的特点。碳化硅的这一特

性被用于制作避雷器阀

片。

碳化硅的电阻率随温度的变化而改变，但在一定的温度范围内与金属的电阻温度特性是相反的，随

温度升高到