與石墨、黏土石墨或石英等傳統坩堝材料相比,碳化矽 (SiC) 坩堝具有許多優勢,尤其是在高溫和高反應性環境中。以下是使用 碳化矽坩堝的主要優勢:
1.高導熱性
SiC具有優異的導熱性(≈120 W/m·K),可確保快速均勻加熱。
與氧化鋁或石英等材料相比,可減少熱應力和開裂。
2. 卓越的抗熱震性
碳化矽可以承受快速的溫度變化而不會破裂,使其成為涉及突然加熱或冷卻的過程的理想選擇。
3. 高溫穩定性
在高達 1600°C 的溫度下 (在惰性/還原氣氛中)以及在高達 1400°C 的 氧化條件下有效運作。
性能優於石墨(600°C 以上氧化)和氧化鋁(高溫下軟化)。
4. 優異的耐化學性
抵抗熔融金屬(鋁、銅、鋅)、鹽和爐渣的腐蝕。
當暴露於鋁或矽等活性金屬時比石墨更耐用。
5.機械強度和耐久性
高硬度(~9.5 莫氏)和抗壓強度可減少磨損和變形。
比黏土石墨或石英坩堝的使用壽命更長。
6.抗氧化性
在空氣中形成一層保護性的 SiO₂ 層,防止快速降解(與石墨不同,石墨會被侵蝕)。
7. 非潤濕表面
最大限度地減少熔融金屬的黏附,使傾倒和清潔更容易。
8.能源效率
更快的傳熱可降低熔化應用中的能量消耗。
典型化學分析 | 典型物理特性 | ||
碳化矽 | ≥98% | 硬度: | 莫氏硬度:9.15 |
二氧化矽 | ≤1% | 熔點: | 2250℃昇華 |
過氧化氫 | ≤0.5% | 最高使用溫度: | 1900℃ |
三氧化二鐵 | ≤0.3% | 比重: | 3.2-3.45克/立方厘米 |
FC | ≤0.3% | 堆積密度(LPD): | 1.2-1.6克/立方厘米 |
磁性內容 | ≤0.02% | 顏色: | 黑色的 |
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| 顆粒形狀: | 六邊形 |
SiC坩堝的應用:
金屬熔煉及鑄造 (鋁、銅、鋅、貴金屬)
半導體加工 (Si、GaAs晶體生長)
玻璃和陶瓷生產
高溫化學反應
碳化矽坩堝是高溫、高性能應用的理想選擇, 這些應用對耐用性、抗熱震性和化學穩定性至關重要。碳化矽坩堝在惡劣環境下的性能優於傳統坩堝材料,但初始成本較高。


