409-21-2 碳化硅

常温运输。职业暴露等级B，TWA暴露限值10 mg/m³（total），WGK Germany 3，RTECS号VW0450000，TSCA listed，海关编码28492000，存储类别11 - 可燃固体，毒害物质数据409-21-2。非危险化学品，非危险品。

碳化硅俗称金刚砂，硬度仅次于金刚石和碳化硼，具有耐高温、耐磨、耐热震、耐化学腐蚀、耐辐射和良好的导电性、导热性等特殊性能。主要用作磨料（如切割、研磨玻璃、陶瓷、石料、铸铁、有色金属材料、硬质合金、钛合金、光学玻璃等）；耐高温材料（如汽车刹车片、离合器、防弹背心、碳化硅砖、重结晶碳化硅制品、高温窑具等）；制造高纯度单晶、半导体（如发光二极管基片、耐辐射高温半导体材料）；电子器件（如避雷器阀体、硅碳电热元件、远红外线发生器）；复合材料增强材料（如树脂、金属、陶瓷复合材料，提高强度、热传导性、耐磨性）；炼钢脱氧剂及铸铁添加剂；炼铁高炉用砖、石墨电极涂层；生物炭涂层；原子能、化学装置、高温处理、电加热原件及电阻器等领域材料；国防和航空航天领域发动机燃烧器、雷达材料、整流罩、零件等；石油、化工、汽车、电子等领域耐高温、耐磨损、耐腐蚀、密封、电子封装材料。

磨料；耐高温材料；制造高纯度单晶、半导体；电子器件；汽车刹车片、离合器、防弹背心；发光二极管；避雷器阀体；硅碳电热元件；远红外线发生器；燃气滤片、燃烧室喷嘴；火箭技术；碳化硅纤维；炼钢脱氧剂；铸铁添加剂；炼铁高炉用砖；石墨电极涂层；生物炭涂层；原子能材料；化学装置；高温处理；电加热原件；电阻器；精细陶瓷；复合材料增强材料；石油、化工、汽车、航空航天、电子、原子能等领域耐高温、耐磨损、耐腐蚀、密封、电子封装材料；国防和航空领域发动机燃烧器、高性能雷达材料、红外线整流罩、直升机和喷气机零件、高温电力辅助构件；电子工业高性能多层集成块封装、多层电容器；汽车工业催化剂转化器、驾驶系统零部件、阀门及阀门座；化工工业复合材料；陶瓷、环保、能源领域

碳化硅晶须合成方法：

• 路线1：碳还原法
  • 原料：硅原料（二氧化硅或单质硅）与碳原料（炭黑）混合；
  • 条件：1300～1800℃非氧化气氛中加热还原反应；
  • 产物：碳化硅晶须。
• 路线2：气相法
  • 原料：有机硅化合物（甲基三氯硅烷）或卤化硅与烃类混合物；
  • 条件：1100～1500℃，还原性气体存在下热分解反应；
  • 产物：高纯碳化硅晶须。
• 路线3：氮化硅转化法
  • 原料：氮化硅和碳；
  • 条件：1400～1900℃，一氧化碳非氧化性气氛中加热反应；
  • 产物：碳化硅晶须。
• 路线4：单质硅与烃反应法
  • 条件：有硫化氢存在下，单质硅与烃反应；
  • 产物：碳化硅晶须。

碳化硅纤维合成方法：

• 原料：二甲基二氯硅烷（沸点70℃）；
• 步骤：
  1. 二甲基二氯硅烷与金属钠在惰性有机溶剂中脱盐酸反应生成聚硅烷；
  2. 聚硅烷在惰性气氛中加热至400℃以上发生热转移和聚合反应生成聚碳硅烷；
  3. 聚碳硅烷熔融纺丝成纤维；
  4. 聚碳硅烷纤维在氮气氛中1200～1500℃高温热处理（空气中氧引发架桥反应）；
  • 产物：强度高的碳化硅纤维。

气相反应法合成碳化硅：

• 原料：四氯化硅、四氯化碳和氢气；
• 条件：混合气体送入感应加热的基材上反应，结晶生长温度1400～1500℃，氢气流速120 cm/min以下，SiCl4/CC14=1.4～1.8(mol)；
• 产物：须状结晶（其他条件下生成粒状结晶或薄层）。

二氧化硅碳化还原法：

• 原料：平均粒径0.01μm的二氧化硅粉末1份、平均粒径0.05μm的炭粉末2份、平均粒径0.1μm以下的微细结晶性口型碳化硅粉末0.04份；
• 条件：氩气流下（流量2 L/min），1600℃反应5h，反应后在空气中700℃加热2h除残留炭；
• 反应式：SiO2 + 3C → SiC + 2CO↑；
• 产物：口型碳化硅粉末。