在合成材料中，金剛砂(www.gyymdp.ne?t)也是引起我們研究興趣的一種材 料.它的組成為碳化硅SiC,是一種具有很高硬度和重要技術(shù)價(jià)值的人造材料。目前全世界的金剛砂年產(chǎn)量已**過(guò)千萬(wàn)噸。
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　　眾所周知，金剛石是由一類結(jié)晶形的碳組成的物質(zhì),而金剛砂是碳和硅組成的晶體。在元素周期表中，碳和硅是同一族的元素，因而兩者的性質(zhì)較其相似，都是難熔的堅(jiān)破晶體。
　　金剛砂的晶體也同金剛石一樣，在光照下，它可以岌生各種折射，發(fā)出耀眼的光輝。金剛砂的硬度達(dá)到莫氏9度 (金剛石為10度)，所以它也是世界上硬度較大的材料之一。
　　人們較早是在發(fā)現(xiàn)金剛石的地方，從角礫云母橄欖巖中拉副金剛砂的，可見這兩種礦物的生成條件相似。但它們?cè)诘厍蛏系暮慷己?*。
　　現(xiàn)在人工制造金剛砂是在電爐中進(jìn)行，所用的原料是研 細(xì)的石英砂和高質(zhì)里的焦炭。在高溫下，碳先變成一氧化破; 一筑化碳奪取氧化硅里的氧而使硅還原出來(lái)。在高溫下，硅 升華了,又與未作用的焦炭反應(yīng)，生成碳化硅，即金剛砂。
　　在原料中還加進(jìn)食鹽與鋸末，目的是使得反應(yīng)混和物中有足夠的孔隙以便帶走放出的氣體。
　　碳化硅在1600℃時(shí)就巳經(jīng)形成，但在1900-2000度時(shí)才開始形成六角形狀的排列并逐漸長(zhǎng)成大晶體，這樣的過(guò)程約要30-40小時(shí)。
　　爾后再慢慢冷卻爐子，取出未反應(yīng)的原料、反應(yīng)的中間產(chǎn)物和我們要的產(chǎn)物金剛砂。
　　工業(yè)上用的人造金剛砂(含SiC97%)通常是有顏色的， 較常見的有黑色或綠色。這些顏色與金剛砂中含有其他雜質(zhì)有關(guān)。
　　金剛砂在工業(yè)上首先被用作研磨材料。前面巳經(jīng)講過(guò)，它的硬度很大，因此可用金剛砂來(lái)磨削瓷制品、大理石、花崗巖之類的堅(jiān)硬材料，也可以用它來(lái)加工韌性的材料，如青銅等。但由于金剛砂性能較脆，因而比起剛玉(氧化鋁)來(lái),它的使用范圍要小一些。
　　有時(shí)人們利用金剛砂耐磨的特性，把它滲到建筑材料中 鋪成人行道路面，比如火車站或地下電車站這些每天都有成 干上萬(wàn)人出入的場(chǎng)所，這樣就可以**路面經(jīng)久耐用。雖然行人的鞋底較賽易磨損些，但要在那樣人流洪峰的地方經(jīng) 常修路面是更為麻煩的事，因此首先要考慮路面的結(jié)實(shí)與耐磨。
　　金剛砂還廣泛地應(yīng)用于冶金和化學(xué)工業(yè)，這是由于金剛 砂除了質(zhì)地堅(jiān)硬外，還有其他一些優(yōu)良的特性：對(duì)氧和大多數(shù)酸的穩(wěn)定性。因此只有硝酸和氮?dú)浞岬幕焖岵拍芨g它， 磷酸則要溫度**230℃時(shí)才與之作用，這樣耐酸腐蝕的材 料在自然界并不常見。
　　純的碳化硅一般是不導(dǎo)電的，但如果碳、硅的成分比例恰當(dāng)，則可成為半導(dǎo)體。這種半導(dǎo)體與其他一些半導(dǎo)休如硅、鍺等不同，是一種特殊的半導(dǎo)體材料，即使溫度高達(dá)1000度，仍具有半導(dǎo)體性能。半導(dǎo)體的碳化硅是用不同于人 造金剛砂的方法制備的，在這里就不再詳述了。

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