碳化硅陶瓷散热片有哪些优点

随着科学技术的发展，特别是能源、空间技术的高度发展，经常要求材料必须有耐高温、抗腐蚀、耐磨损等优越性能，才能在比较苛刻的工作环境中使用。由于碳化硅

陶瓷材料具有抗氧化性强、耐磨性能好、硬度高、热稳定性好、高温强度大、热膨胀系数小、热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，已成为尖端科学的重要

组成部分，受到普遍重视。碳化硅陶瓷大量应用于石油化工、冶金机械、航空航天、微电子、汽车、钢铁等领域，并日益显示出其他特种陶瓷所无法比拟的优点。

碳化硅陶瓷常见应用简介：

1、耐火材料

国外将碳化硅用作耐火材料的数量大于用作磨料。我国亦在不断扩大这方面的应用，根据国外厂商的习惯，耐火材料黑色碳化硅通常分为3种牌号：

A、高级耐火材料黑碳化硅。这种牌号的化学成分要求与磨料用黑色碳化硅完全相同，主要用以制造高级碳化硅制品，如重结晶碳化硅制品、燃气轮机构件、喷嘴、氮化硅结合碳化硅制件、高炉高温区衬材、高温窑炉构件、高温窑装窑支承件、耐火匣钵等。

B、二级耐火材料黑色碳化硅，含碳化硅大于90%。主要用于制造耐中等高温的窑炉构件，如马弗炉炉衬材料等。这些构件除利用碳化硅的耐热性、导热性外，在很多场合还兼用它的化学稳定性。

C、低品位耐火材料黑色碳化硅，其碳化硅含量要求大于83%，主要用于出铁槽、铁水包，炼锌业和海绵铁制造业等的内衬。

　2、军事方面

用 碳化硅陶瓷与其他材料一起组成的燃烧室及喷嘴，已应用于火箭技术中。碳化硅基复合材料制备的阿丽亚娜火箭尾喷管已成功应用。碳化硅密度居中，比Al2O3

轻20%，硬度和弹性模量较高，价格比B4C低得多，还可用于装甲车辆和飞机机腹及防弹防刺衣等。碳化硅材料还具有自润滑性及摩擦系数小，约为硬质合金的

一半。它的抗热震性好、弹性模量高等特点在一些特殊地方获应用，如用来制成高功率的激光反射镜其性能优于铜质，由于密度低、刚性好、变形小。CVD与反应

烧结的碳化硅轻量化反射镜已经在空间技术中大量使用。

3、电气和电工

利 用碳化硅陶瓷的高热导性能，绝缘性好作为大规模集成电路的基片和封装材料。碳化硅发热体是一种常用的加热元件，由于它具有操作简单方便，使用寿命长，使用

范围广等优点，成为发热材料中最经久耐用且价廉物美的一种，使用温度可达1600℃。此外，碳化硅还可用做避雷器的阀体和远红外线发生器等。

　4、耐磨及高温件

利 用碳化硅陶瓷的高硬度、耐磨损、耐酸碱腐蚀等性能，在机械工业、化学工业中被用来制备新一代的机械密封材料，如滑动轴承、耐腐蚀的管道、阀片和风机叶片。

尤其是作为机械密封材料已被国际上确认为自金属、氧化铝、硬质合金以来第四代基本材料，它的抗酸、抗碱性能与其它材料相比是极为优秀的，几乎没有一种材料

可与之相比。利用碳化硅陶瓷的高热导性能，可用于冶金工业窑炉中的高温热交换器等，使用温度可达1300℃用电镀方法将碳化硅微粉体涂

敷于水轮机叶轮上，可以大大提高叶轮的耐磨性能，延长其检修周期。

用碳化硅制成的托辊，早已成功地应用于轧钢机上，它比金属托辊有更好的耐热性与耐磨性，

并能改善所轧钢材的质量。用碳化硅材料制成的砂泵及水力旋流器，具有很好的耐磨性能用碳化硅材料制成的缸套等耐磨件可广泛用于石油和化工等行业。碳化硅

还可作为高温热机械用材料，被首选为热机械的耐高温部件。诸如：作高温燃汽轮机的燃烧室、涡轮的静叶片、高温喷嘴等。用碳化硅制成活塞与气缸套用于无润滑

油无冷却的柴油机上，可减少摩擦30%~50%，使噪声明显降低。

陶瓷碳化硅其主要特点是高温性能优越，主要用于高温下的使用。常温下各种性能也是不错的，在低于150℃以下很少有研究。一般不在低温下使用。SiC陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。SiC陶瓷的缺点是断裂韧性较低，即脆性较大。下表是在常温下的耐腐蚀性能：

可以！

鱼缸中直接加陶瓷环有效果，因为它们的作用就是给硝化细菌提供住所，不管放在哪里，都有作用，只是直接加缸里，时间久了，会被鱼便等杂物堵塞孔洞，效果不及在过滤之后。所以鱼缸中直接加陶瓷环有效果。

利用激光方法可以进行切割，激光切割的特点是：切割宽度窄，可进行曲线切割，但是切割的厚度收到一定的限制，也就是说不能切太厚。刀具切割属于固结切割方式，一般是各种类型的手动切割机、金刚石锯片。砖坯通过切割机工作平面上的导轨，人工推入金刚石锯片下方。金刚石线切割机床可以切割碳化硅陶瓷，切割速度快、平整度高。

碳化硅无毒。

碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中。

碳化硅为应用广泛、经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种：

1、黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。

2、绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

扩展资料：

立方碳化硅应用范围：

1、烧结微粉　

β-SiC在高级结构陶瓷、功能陶瓷及高级耐火材料市场有着非常广阔的应用前景。普通碳化硅陶瓷在烧结过程中需要2300℃、2400℃、2500℃，加添加剂后也仍需2100℃才可结晶，而β-SiC在1800℃即可结晶。

并且在β-SiC晶型转换过程中，其体积也会发生变化，对陶瓷烧结致密性能起到良好的作用,从而增加碳化硅陶瓷的韧性和强度等综合性能。在碳化硼陶瓷制品中加入β-SiC能够在降低烧结温度的同时提高产品的韧性，从而使得碳化硼陶瓷性能大幅提高。

2、电子材料

作为半导性材料，β-SiC比α-Sic高几倍，添加β-SiC后的发电机抗电晕效果非常明显，同时还具有良好的耐磨、耐高温性能。纯度高的 β-SiC可制成单晶碳化硅晶片，其优异的导电、导热性使其在军工、航天、电子行业等高尖端领域用来替代电子级单晶硅和多晶硅。用β-SiC做的电子封装材料、发热器、热交换器等具有高抗热震性，良好的热导性，产品性能大幅优于其他材料。

参考资料来源：

参考资料来源：

LN碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

LN陶瓷散热片优势

1、陶瓷热容量小，本身不蓄热，直接散热，不会像金属散热片一样形成“热 阶梯”，影响散热；

2、最大的特色，就是陶瓷本身微孔洞的结构，极大地增加了与空气接触的散热面积，大大增强了散热效果，同比条件，在自然对流状态下，散热效果比超铜、铝，密闭环境下，主动辐射散热能力8.8倍与金属材料，散热优势更加明显。

3、陶瓷本身绝缘、耐高温、抗氧化、耐酸碱、耐冷热冲击、热膨胀系数低，保证了在高低温环境或者其他恶劣环境下陶瓷散热片的稳定性；

4、陶瓷可耐大电流、可打高压、可防漏电击穿，没有噪音，不会与MOS等功率管产生耦合寄生电容，并因此简化滤波过程；所需的爬电距离比金属体要求的短，进一步节省了板空间，更利于工程师的设计和电气认证的通过；

5、陶瓷可有效防干扰、抗静电影响，并吸潮、防尘，不影响其效果；

6、陶瓷散热的多向性，更适合于多向性散热的IC的封装方式；

7、陶瓷体积小、重量轻，不占空间，节省用料，节省运费，更有利于产品设计的合理布局；

8、陶瓷属于无机材料，更符合环保；

9、陶瓷适用于IC、MOS、三极管、肖特基、IGBT等等需要散热的热源！

10、特别适用于低瓦数功耗、散热要求高、设计空间讲究轻、薄、短、小的使用。

如：超薄型LCD/LED 液晶电视/液晶显示器、LED-NB、微型投影仪、掌上型MP4/MP5、ADSL数据机、路由器等；

1、主要有四大应用领域，包括功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。

2、作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。

3、作为金属脱氧剂，碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂，取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧，各项理化性能稳定，脱氧效果好，时间缩短，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染等等都具有重要价值。

4、高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。

5、用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。

6、避雷针、电路元件、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

7、利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。

8、高温耐火材料领域。比如有色金属冶炼工业的高温间接加热材料，如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘等。

9、建材陶瓷砂轮工业则利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性，制造薄板窑具，不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉的装容量和产品质量，缩短了生产周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。