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（一）碳化硅的合成和用途

碳化硅的合成是在一種特殊的電阻爐中進(jìn)行的，這個爐子實(shí)際上就只是一根石墨電阻發(fā)熱體，它是用石墨顆粒或碳粒堆積成柱狀而成的。這根發(fā)熱體放在中間，上述原料按硅石52%~54%，焦炭35%，木屑11%，工業(yè)鹽1.5%~4%的比例均勻混合，緊密地充填在石墨發(fā)熱體的四周。當(dāng)通電加熱后，混合物就進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成碳化硅。其反應(yīng)式為：

SiO2 3C→SiC 2CO↑

反應(yīng)的開始溫度約在1400℃，產(chǎn)物為低溫型的β-SiC，基結(jié)晶非常細(xì)小，它可以穩(wěn)定到2100℃，此后慢慢向高溫型的α-SiC轉(zhuǎn)化。α-SiC可以穩(wěn)定到2400℃而不發(fā)生顯著的分解，至2600℃以上時(shí)升華分解，揮發(fā)出硅蒸氣，殘留下石墨。所以一般選擇反應(yīng)的終溫度為1900~2200℃。反應(yīng)合成的產(chǎn)物為塊狀結(jié)晶聚合體，需粉碎成不同粒度的顆粒或粉料，同時(shí)除去其中的雜質(zhì)。

碳化硅的原料有石英砂、石油焦等，又叫金剛砂，化學(xué)結(jié)構(gòu)為六方形晶體，通常比重為 3.2，硬度較大，平均為3000kg/mm2。碳化硅具有很多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小、體積小和強(qiáng)度高等。碳化硅涂層被電磁波影響，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)電流易受電磁場影響改變方向，同時(shí)由于材料的高電阻阻礙，電磁波的能量會變?yōu)闊崃可⑹В茨芰肯模@樣雷達(dá)等電子設(shè)備的信號大大減弱，這種現(xiàn)象稱為吸波性能。

不同類型的碳化硅材料具有不同的吸波能力。例如，異形截面的碳化硅與邊界規(guī)則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，其電荷聚集的能力也不同，通常曲率較小則容易聚集電荷。另外，不同厚度的涂層對吸波性能也有不同的影響。

討論

通過試驗(yàn)可得，碳化硅涂層越薄，吸波能力越低；涂層中所含碳化硅含量越低，吸波能力越低。當(dāng)涂層厚度與碳化硅含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，涂層可承受 250℃高溫。在 150℃環(huán)境中，厚度為 1mm 的碳化硅涂層吸收強(qiáng)度保持在 20dB 左右。

通過對比分析可知，碳化硅涂層的適吸波能力為1mm，碳化硅涂層的多波段吸收可以跨越不同厚度的涂層。隨著碳化硅涂層厚度的減小，涂層吸收峰的峰位逐漸轉(zhuǎn)為高頻。

在一定范圍內(nèi)，吸收峰的峰位變化與碳化硅含量成正比，碳化硅含量增加，則吸收峰峰位向高頻移動。相反，涂層厚度與吸收峰的峰位成反比，厚度增加，則吸收峰峰位移向低頻段。當(dāng)涂層厚度 1mm 時(shí)，碳化硅涂層的吸波性能佳。