碳化硅的硬度与弹性

Rad聊碳化硅 · 2020-11-17

碳化硅的硬度与弹性

碳化硅系列第39篇

如果感觉文章很长

那是我们要走很远

前面聊了一些高熔点的材料——能与碳化硅并肩的耐火材料。高熔点是源于内部化学键的高强度,这样的化学键也会带来高的硬度。

传统的莫氏硬度就是通过两种材料的互相划刻,来比较两种材料的硬度。以下是常见的莫氏硬度表:

可以看到,碳化硅的硬度非常高,这直接影响了它的加工。加工必须要用高的能量(比如激光)或者更高硬度的材料(比如金刚石)才能分割。而且,比碳化硅更硬的材料,同样熔点比碳化硅高。但是,反之则不对了,石墨的熔点高,但是硬度因为解理就不行了。

碳化硅的弹性常数和杨氏模量为硅的三倍左右,接近400GPa。但是,碳化硅的泊松比和硅接近,都在0.2左右。

碳化硅这些硬度和弹性随着温度变化比硅小。室温下碳化硅的屈服强度为21GPa,一千度也能达到0.3GPa;而硅在五百度就下降到0.05GPa了。

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