碳化硅_自然百科

[拼音]：tanhuagui

[外文]：silicon carbide

化学式SiC。为无色立方或六方晶体，表面氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳化硅具有由硅原子和碳原子构成的三维空间结构，每一个原子被其他四个原子包围。SiC有多种变体，结构大多是金刚石、闪锌矿和纤维矿晶格。具有金刚石结构的SiC变体，俗称金刚砂，其密度为3.217克／厘米3，硬度接近金刚石；具有高热稳定性，隔绝空气加热到2700℃才升华分解；在空气或水蒸气中加热到1000℃开始氧化，表面形成二氧化硅保护层。

碳化硅在高温下能被氯气和铬酸盐等氧化剂强烈氧化，它对氢氟酸水溶液和浓硫酸稳定，对浓氢氟酸与硝酸的混合酸或磷酸不稳定。在空气存在下，碳化硅能被溶融的碱分解：

SiC+2NaOH+2O2─→Na2SiO3+CO2+H2O

SiC+Na2CO3+O2─→Na2SiO3+2CO2

在高温下，碳化硅具有还原性，能使一些金属氧化物或硅酸盐还原成金(道不同不相为谋什么意思？道不同不相为谋是一个汉语成语，意思是有不同志向的人，就不能在一起谋划。比喻意见或志趣不同的人就无法共事。出自孔子《论语·卫灵公》:“道不同，不相为谋。”)属，甚至形成硅和金属的化合物或合金。例如，1600℃时，碳化硅与氧化铝反应， 生成铝硅合金：

Al2O3+3SiC─→2Al+3Si+3CO

碳化硅在 1500℃ 时与三氧化二铁反应生成硅化铁，在1400℃与二氧化锡反应生成金属锡。此外， 碳化硅还会被熔融的冰晶石分解。

在1400～1800℃高温下，将纯硅和碳直接化合，或将CH3SiCl3在氢气中热分解，均可制得较纯的碳化硅。工业上采用二氧化硅与碳在2000℃高温下反应来制取金刚砂：

SiO2+3C─→SiC+2CO

金刚砂主要用作磨蚀剂，用于砂轮；也可用作高温电炉中的电热棒（碳硅棒）和耐火材料。