Next-generation Superhard Materials Surpassing Temporal Boundaries β-SiC 立方碳化硅 - 微粉 晶须 制品 β-SiC 立方碳化矽 - 微粉 晶鬚 製品
Beta Silicon Carbide is a synthetic SiC with a cubic structure, like diamond, which gives it superior physical and chemical properties. Its Mohs hardness is second only to diamond's 10 on Mohs scale. In addition to high hardness, β-SiC has good chemical stability, high thermal conductivity, low thermal coefficient of thermal expansion, wide band gap, high electro drift velocity, high electronic mobility, and special temperature resistant characteristics. Therefore, it has superior abrasion resistance, high temperature resistance, thermal shock resistance, radiation resistance, and semi-conductive properties. β-SiC（立方碳化硅）是一种人工合成的具有立方结构的碳化硅，与金刚石结构类似，赋予其优越的物理和化学性能。其莫氏硬度仅次于金刚石（莫氏硬度10）。除高硬度外，β-SiC还具有良好的化学稳定性、高热导率、低热膨胀系数、宽能带隙、高电子漂移速度、高电子迁移率及特殊的耐温特性，因此具备优异的耐磨性、耐高温性、抗热震性、抗辐射性及半导体特性。 β-SiC（立方碳化矽）是一種人工合成的具有立方結構的碳化矽，與金剛石結構類似，賦予其優越的物理和化學性能。其莫氏硬度僅次於金剛石（莫氏硬度10）。除高硬度外，β-SiC還具有良好的化學穩定性、高熱導率、低熱膨脹係數、寬能帶隙、高電子漂移速度、高電子遷移率及特殊的耐溫特性，因此具備優異的耐磨性、耐高溫性、抗熱震性、抗輻射性及半導體特性。
β-SiC is used in applications such as electronics, information technology, precision machining, military and aerospace, high-grade refractories, special ceramic materials, high-grade grinding materials, and reinforcing materials. β-SiC广泛应用于电子、信息技术、精密加工、军工航天、高级耐火材料、特种陶瓷、高级磨料及增强材料等领域。 β-SiC廣泛應用於電子、資訊技術、精密加工、軍工航天、高級耐火材料、特種陶瓷、高級磨料及增強材料等領域。
Beta Silicon Carbide (β-SiC) is a high-performance synthetic material (only minute quantities of high-purity cubic silicon carbide exist in nature). It is called "cubic" because its crystal structure belongs to the cubic system (diamond crystal type). This structure determines its superior physical and chemical properties. β-SiC has a Mohs hardness range of 9.5 to 9.75, close to diamond (Mohs hardness 10) — the hardest substance in nature — making it one of the hardest high-performance materials second only to diamond. 立方碳化硅即β-SiC，是一种人工合成的高性能材料（自然界中只有极少量高纯立方碳化硅存在）。之所以称其为"立方"，是因为其结构属于立方晶系（金刚石晶型）。这一结构也决定了其自身优越的各项物理及化学性能。β-SiC的莫氏硬度区间为9.5至9.75，与自然界中莫氏硬度最高的金刚石（莫氏硬度为10）接近，是仅次于金刚石的最硬的高性能材料之一。 立方碳化矽即β-SiC，是一種人工合成的高性能材料（自然界中只有極少量高純立方碳化矽存在）。之所以稱其為「立方」，是因為其結構屬於立方晶系（金剛石晶型）。這一結構也決定了其自身優越的各項物理及化學性能。β-SiC的莫氏硬度區間為9.5至9.75，與自然界中莫氏硬度最高的金剛石（莫氏硬度為10）接近，是僅次於金剛石的最硬的高性能材料之一。
β-SiC possesses excellent chemical stability, high thermal conductivity, high hardness, low coefficient of thermal expansion, wide band gap, high electron drift velocity, high electron mobility, and special electrical resistivity-temperature characteristics. It exhibits excellent abrasion resistance, high-temperature resistance, thermal shock resistance, corrosion resistance, radiation resistance, and strong semiconductivity. Therefore, β-SiC can be widely used in optical instrument manufacturing, electronic component production, ultra-precision grinding, high-precision metal product processing, high-grade refractory material production, structural ceramic material preparation, high-grade SiC product preparation, as well as military material coatings and many other fields. β-SiC拥有优良的化学稳定性、高热导率、高硬度、低热胀系数、宽能带隙、高电子漂移速度、高电子迁移率、特殊电阻温度等特性，具备抗磨、耐高温、耐热震、耐腐蚀、耐辐射、强半导电性等优良性能。因此，β-SiC可广泛应用于光学仪器制造、电子元器件生产、超精密研磨、金属制品高精度加工、高级耐火材料生产、结构陶瓷材料制备、高级SiC制品制备、以及军工材料镀层、涂层等众多领域。 β-SiC擁有優良的化學穩定性、高熱導率、高硬度、低熱脹係數、寬能帶隙、高電子漂移速度、高電子遷移率、特殊電阻溫度等特性，具備抗磨、耐高溫、耐熱震、耐腐蝕、耐輻射、強半導電性等優良性能。因此，β-SiC可廣泛應用於光學儀器製造、電子元器件生產、超精密研磨、金屬製品高精度加工、高級耐火材料生產、結構陶瓷材料製備、高級SiC製品製備、以及軍工材料鍍層、塗層等眾多領域。
In the past, only a very small number of developed countries worldwide had the capability to prepare β-SiC. Their preparation technology had long been strictly restricted from China. Based on available information, only one American company and our company currently have the technical capability to industrially produce β-SiC worldwide. However, the β-SiC production technology and raw materials used by the American company and our company are completely different. The American company uses certain extremely expensive raw materials, employing laser and plasma technology to produce β-SiC. Their products are at the nanometer level, with extremely fine particles and large purity variations. Single-batch capacity is only a few kilograms to tens of kilograms. Due to expensive raw materials and complex preparation methods, it is impossible to achieve large-scale batch production, and their market price exceeds $900,000 USD per ton. Currently, no enterprises in China are known to use this product. 过去，β-SiC在全球仅有极少数发达国家有能力制备。他们的制备技术长期以来对我国实行严格封锁。从现有资料研判可知，目前世界范围内有技术能力工业化生产β-SiC的企业有且只有美国某公司和我公司两家。但是，美国这间公司与我公司的β-SiC生产技术和原材料使用截然不同。美国公司利用某些极其昂贵的原料，采用激光技术和等离子技术生产β-SiC。其产品为纳米级别，微粒极细，纯度差异大。单批产能仅为几公斤到几十公斤。由于原料昂贵、制备方式复杂，无法实现成规模批量化生产，其市场售价每吨达90万美元以上。目前国内尚未知有企业应用此产品。 過去，β-SiC在全球僅有極少數發達國家有能力製備。他們的製備技術長期以來對我國實行嚴格封鎖。從現有資料研判可知，目前世界範圍內有技術能力工業化生產β-SiC的企業有且只有美國某公司和我公司兩家。但是，美國這間公司與我公司的β-SiC生產技術和原材料使用截然不同。美國公司利用某些極其昂貴的原料，採用鐳射技術和等離子技術生產β-SiC。其產品為奈米級別，微粒極細，純度差異大。單批產能僅為幾公斤到幾十公斤。由於原料昂貴、製備方式複雜，無法實現成規模批量化生產，其市場售價每噸達90萬美元以上。目前國內尚未知有企業應用此產品。
Our company's β-SiC is produced using independently invented unlimited micro heat source technology with self-developed special raw materials. The final micropowder products are at the micron to sub-micron level, with fewer nanoparticles, fine particles, high purity, high density, and excellent single-batch capacity (2+ tons). Based on leading production technology and optimized raw materials, our company's β-SiC is priced at approximately 500,000–800,000 RMB per ton (product prices vary based on particle size distribution, purity, and other specifications). In fact, our company is currently the only enterprise in the world that has truly achieved high crystallinity, high purity, and large-volume β-SiC production. 我公司β-SiC是采用自主发明的无限微热源技术，使用自研发的特制原料生产。最终微粉类产品为微米至亚微米级别，纳米微粒较少，微粒精细，纯度高，密度大，单批产能出色（2~吨）。基于领先的生产技术及生产原料的优化，我公司β-SiC售价约为每吨50~80万元人民币（产品价格受粒度分布和纯度等指标影响）。实际上，目前在全球范围内真正实现β-SiC产品高结晶、高纯度、大产量的只有我司一家企业。 我公司β-SiC是採用自主發明的無限微熱源技術，使用自研發的特製原料生產。最終微粉類產品為微米至亞微米級別，奈米微粒較少，微粒精細，純度高，密度大，單批產能出色（2~噸）。基於領先的生產技術及生產原料的優化，我公司β-SiC售價約為每噸50~80萬元人民幣（產品價格受粒度分佈和純度等指標影響）。實際上，目前在全球範圍內真正實現β-SiC產品高結晶、高純度、大產量的只有我司一家企業。
β-SiC micropowder and whiskers are used in armor, bulletproof plates, and vests with outstanding hardness, compressive strength, and elastic modulus. As a wave-absorbing material, β-SiC has significant potential for stealth aircraft coatings — the same application used in the U.S. B-2 and F-117 stealth bombers. 用β-SiC微粉和晶须新材料制作的各类装甲、防弹板、防弹衣均具有极其优秀的硬度、抗压性和弹性模量。其制品有着卓越的弹道阻隔能力用以抵挡弹头弹片等高动能打击。坦克轴承、发动机燃烧器等也可利用β-SiC特性增进机械性能。β-SiC还可作为战斗机、轰炸机、航母、潜艇等军事装备的高性能雷达天线材料和红外线整流罩材料等。作为出色的吸波材料，β-SiC微粉和晶须也有极大的潜力应用于我国隐形战斗机机身涂层材料（美国B-2、F-117等隐形轰炸机的吸波涂层均使用高纯度β-SiC为原料）。 用β-SiC微粉和晶鬚新材料製作的各類裝甲、防彈板、防彈衣均具有極其優秀的硬度、抗壓性和彈性模量。其製品有著卓越的彈道阻隔能力用以抵擋彈頭彈片等高動能打擊。坦克軸承、發動機燃燒器等也可利用β-SiC特性增進機械性能。β-SiC還可作為戰鬥機、轟炸機、航母、潛艇等軍事裝備的高性能雷達天線材料和紅外線整流罩材料等。作為出色的吸波材料，β-SiC微粉和晶鬚也有極大的潛力應用於我國隱形戰鬥機機身塗層材料（美國B-2、F-117等隱形轟炸機的吸波塗層均使用高純度β-SiC為原料）。
Ultra-precision grinding tools based on β-SiC far surpass traditional materials such as green silicon carbide, alumina, zirconia, and boron carbide. β-SiC abrasive tools extend service life while maintaining high cutting performance, reducing replacement frequency, labor intensity, and improving production efficiency. 以β-SiC为基础原料生产的超精磨具已开始大规模应用于机械制造、材料加工等领域。其材料性能远强于绿碳化硅、氧化铝（刚玉）、氧化锆、碳化硼等传统材料。另外，β-SiC制成各种磨料磨具在保持高水准削磨效果的前提下可以大大延长磨料磨具的使用寿命，从而能帮助生产企业大幅降低磨料磨具更换次数，减少劳动强度、提高生产效率。目前，β-SiC基料的磨料磨具在研磨抛光相关行业已经取得了优异的市场反馈，得到了所有采用企业的一致认可。 以β-SiC為基礎原料生產的超精磨具已開始大規模應用於機械製造、材料加工等領域。其材料性能遠強於綠碳化矽、氧化鋁（剛玉）、氧化鋯、碳化硼等傳統材料。另外，β-SiC製成各種磨料磨具在保持高水準削磨效果的前提下可以大大延長磨料磨具的使用壽命，從而能幫助生產企業大幅降低磨料磨具更換次數，減少勞動強度、提高生產效率。目前，β-SiC基料的磨料磨具在研磨拋光相關行業已經取得了優異的市場反饋，得到了所有採用企業的一致認可。
β-SiC grinding fluids are mainly used for polishing silicon wafers, glass, and stainless steel — replacing diamond micropowder at a fraction of the cost. For materials with Mohs hardness below 9, β-SiC achieves equivalent results to diamond grinding fluid. β-SiC研磨液主要是以液体加磨料的形式进入终端研磨领域的。其主要用于硅片、玻璃、不锈钢等产品的研磨抛光。这类产品主要是用来替换金刚石微粉。在莫氏硬度低于9的产品加工方面，β-SiC研磨液和金刚石研磨液可以达到同等的加工效果，但β-SiC粉体的价格却只有金刚石微粉的几分之一。 β-SiC研磨液主要是以液體加磨料的形式進入終端研磨領域的。其主要用於矽片、玻璃、不鏽鋼等產品的研磨拋光。這類產品主要是用來替換金剛石微粉。在莫氏硬度低於9的產品加工方面，β-SiC研磨液和金剛石研磨液可以達到同等的加工效果，但β-SiC粉體的價格卻只有金剛石微粉的幾分之一。
Compared to other abrasives of the same particle size, β-SiC delivers the highest processing efficiency and cost-effectiveness for machining copper, aluminum, stainless steel, cast iron, solar panels, silicon wafers, gemstones, and electronic components. 与相同粒度的其它磨料相比，β-SiC的加工效率及性价比最高。在代替金刚石等磨料加工铜、铝、钨铁、不锈钢、铸铁、太阳能电池板、硅片、宝石、玉石、电子电工产品等方面，β-SiC具有更优秀的性价比。 與相同粒度的其它磨料相比，β-SiC的加工效率及性價比最高。在代替金剛石等磨料加工銅、鋁、鎢鐵、不鏽鋼、鑄鐵、太陽能電池板、矽片、寶石、玉石、電子電工產品等方面，β-SiC具有更優秀的性價比。
β-SiC serves as a raw material or additive for pressureless, reaction, recrystallized, and hot-pressed sintered ceramics. It offers irreplaceable advantages over traditional α-SiC in producing rollers, seals, nozzles, crucibles, armor, and complex structural components — with pressureless sintered density reaching 3.15 g/m³. β-SiC可作为无压烧结陶瓷、反应烧结陶瓷、重结晶陶瓷和热压烧结陶瓷的生产原料或添加剂，在生产各类横梁、辊棒、棚板、密封件、耐磨耐腐蚀件、刀具、急冷风管、喷火嘴、喷砂嘴、导热管、匣钵、坩埚、测温管、热电偶保护管、防弹盔甲、防弹衣、盔甲乃至异型结构件等所有领域均有着以往α-SiC微粉所不可替代的优势。其无压烧结产品密度可轻易达到3.15g/m³。 β-SiC可作為無壓燒結陶瓷、反應燒結陶瓷、重結晶陶瓷和熱壓燒結陶瓷的生產原料或添加劑，在生產各類橫梁、輥棒、棚板、密封件、耐磨耐腐蝕件、刀具、急冷風管、噴火嘴、噴砂嘴、導熱管、匣缽、坩堝、測溫管、熱電偶保護管、防彈盔甲、防彈衣、盔甲乃至異型結構件等所有領域均有著以往α-SiC微粉所不可替代的優勢。其無壓燒結產品密度可輕易達到3.15g/m³。
Excellent electrical and thermal properties make β-SiC micropowder an attractive raw material for high-temperature, high-frequency, high-power semiconductors, UV detectors, short-wavelength LEDs, and radiation-resistant integrated circuits. It is also a premier precursor for SiC single crystals, target materials, and electronic packaging. β-SiC微粉产品因自身优良的电学性能和热学性能使其在高温、高频、大功率半导体器件、紫外探测器、短波长发光二极管、高温及抗辐射数字集成电路等方面成为极具吸引力的原材料。作为SiC单晶、SiC靶材料的高级原料等更有广阔的应用前景。β-SiC作为电子封装材料也已受到众多高科技工作者的青睐。 β-SiC微粉產品因自身優良的電學性能和熱學性能使其在高溫、高頻、大功率半導體器件、紫外探測器、短波長發光二極管、高溫及抗輻射數字積體電路等方面成為極具吸引力的原材料。作為SiC單晶、SiC靶材料的高級原料等更有廣闊的應用前景。β-SiC作為電子封裝材料也已受到眾多高科技工作者的青睞。
Excellent corrosion resistance, high thermal conductivity, and ultra-high strength give β-SiC micropowder and whiskers unrivaled physical properties for spacecraft combustion systems, valves, high-temperature power components, structural frames, and thermal insulation systems. β-SiC微粉和晶须具备优秀的抗腐蚀性、高热导率和超高强度使其拥有其它材料无法匹敌的物理性能，可使用在航天器燃烧器电池、燃烧系统、阀门、高温电力辅助构件、封盖、骨架、保温系统等方面。 β-SiC微粉和晶鬚具備優秀的抗腐蝕性、高熱導率和超高強度使其擁有其它材料無法匹敵的物理性能，可使用在航天器燃燒器電池、燃燒系統、閥門、高溫電力輔助構件、封蓋、骨架、保溫系統等方面。
In chemical and environmental protection, β-SiC is widely applicable to nozzles, igniters, radiant tubes, combustors, recuperators, gasoline reforming crackers, refractories, valves, filters, scrubbers, and wastewater treatment systems. 在化工环保领域，β-SiC可广泛适用于各类喷嘴、促发器、点火器、辐射管、燃烧器、同流加热器、汽油重整裂化器、耐火物、阀门、过滤器、洗涤器、废水处理系统等方面。 在化工環保領域，β-SiC可廣泛適用於各類噴嘴、促發器、點火器、輻射管、燃燒器、同流加熱器、汽油重整裂化器、耐火物、閥門、過濾器、洗滌器、廢水處理系統等方面。