银芝麻重防腐涂料——山东金芝麻环保

第三代半导体材料，主要代表碳化硅和氮化相对于前两代半导体材料而言，在高温、高压、高频的工作环境下有着明显的优势。

碳化硅早在1842年就被发现了，直到1955年才开发出生长碳化硅晶体材料的方法，1987年商业化生产的的碳化硅才进入市场，21世纪后碳化硅的商业应用才算铺开。

与硅相比，碳化硅具有更高的禁带宽度，禁带宽度越宽，临界击穿电压越大，高电压下可以减少所需器件数目。具有高饱和电子飘逸速度，制作的元件开关速度大约是硅的3-10倍，高压条件下能高频操作，所需的驱动功率小，电路能量损耗低。具有高热导率，可减少所需的冷却系统，也更适用于高功率场景下的使用，一般的硅半导体器件只能在100℃以下正常运行，器件虽然能在200℃以上工作，但是效率大大下降，而碳化硅的工作温度可达600℃，具有很强的耐热性。并且混合SIC器件体积更小，工作损耗的降低以及工作温度的上升使得集成度提高，体积减小。

一般来说，碳化硅耐火材料具有多方面的优良性能，例如，在比较宽的温度范围内具有高的强度、高的抗热震性、优良的耐磨性能、高的热导率、耐化学腐蚀性等。不过，也应看到，它的弱点是能力差，由此而造成高温积胀大、变形等降低了使用寿命。

为了提高碳化硅耐火材料的性能，在结合剂方面做了不少的选择工作。使用粘土(包括氧化物)结合，但并未能起到保护作用，碳化硅颗粒仍然受到氧化和侵蚀。50年代末，选择用氮化硅(Si3N4)结合，作为碳化硅耐火材料的改进产品，确实具有很好的性(见图1)，且无显著的膨胀现象。但是价格较贵；加之在反复加热冷却时有突然破坏的可能；而氮化硅本身的网络结构带有渗透性，不能从根本上保护碳化硅不被氧化。60年代初，又出现了用氧氮化硅(Si2ON2)结合的碳化硅耐火材料，比之氮化硅结合具有更好的性能，因为氧氮化硅粘附于碳化硅表面的氧化硅薄膜，并与其反应形成和碳化硅牢固结合的连续保护膜。同时，这种材料的价格适当，相当于用氧化物结合的碳化硅材料。

碳化硅的原料有石英砂、石油焦等，又叫金刚砂，化学结构为六方形晶体，通常比重为 3.2，硬度较大，平均为3000kg/mm2。碳化硅具有很多优点，如导热系数高、膨胀系数小、体积小和强度高等。碳化硅涂层被电磁波影响，从而产生感应电流，应电流易受电磁场影响改变方向，同时由于材料的高电阻阻碍，电磁波的能量会变为热量散失，即能量消耗，这样雷达等电子设备的信号大大减弱，这种现象称为吸波性能。

不同类型的碳化硅材料具有不同的吸波能力。例如，异形截面的碳化硅与边界规则的碳化硅截面具有不同的吸波性能，不同碳化硅的表面曲率不同，其电荷聚集的能力也不同，通常曲率较小则容易聚集电荷。另外，不同厚度的涂层对吸波性能也有不同的影响。

除了用烧结法制造碳化硅制品以外，自从发明了热压烧结技术以后，碳化硅制品也可以用热压法制造，并且可以获得更优良的烧结性能。热压工艺是把坯料的成型和烧成结合为一个过程，即坯料在高温同时又在压力下一次成型并烧结。这种方法在冶金工业中用于粉末冶金已有数十年的历史，在特种耐火材料工业生产中已经逐步推广应用。采用热压成型烧结，可以缩短制造时间，降结温度，改善制品的显微结构，增加制品的致密度，提高材料的性能。选择适当的温度、压力和坯料粒度等热压工艺条件，就可达到优良的热压效果。热压工艺对难熔化合物的制造特别有用。热压用的模具因为既要经受1000℃以上的高温，并且还要在高温下承受数kN的压力，因此，对制造难熔化合物制品一般均用高强度石墨作模具。