隨著碳化硅材料在先進陶瓷、拋光研磨、機械密封等領域的應用的深入，尤其是碳化硅半導體材料是繼硅、砷化鎵之后最具有潛力的第三代半導體材料之一，歐美發達國家都把發展碳化硅半導體技術列入國家戰略，其推廣應用更加值得期待。而高純超細碳化硅粉體作為碳化硅制品的原料必須實現突破，否則將會成為碳化硅材料發展的瓶頸。

在碳化硅粉體加工領域，我們不斷遇到有朋友找碳化硅研磨球，然而卻很少見。4月底，在陜西省硅鎂產業節能與多聯產工程技術研究中心，我有幸見到到了全球唯一量產的β-碳化硅微粉（又叫立方碳化硅），和令人期待的碳化硅研磨球。而該研究中心主任正是國內碳化硅材料頂級專家王曉剛教授，王教授是原西安科技大學材料學院院長、博士生導師，目前也是西安博爾新材料有限公司的董事長，是典型的理論與實踐兼具的專家。王老師的熱情接待和參觀講解，讓我大開眼界，現場直觀體會了碳化硅材料的魅力所在。

中：王曉剛教授，右：西安交通大學郭焱教授

整理王教授的講解，再結合西安博爾新材料有限公司實驗室負責人鄧麗榮博士的提供的信息，我在此解讀一下β-碳化硅微粉和它具有的特性。

1、認識一下β-碳化硅微粉

碳化硅在晶相上主要有α相與β相兩種，β-碳化硅是低溫穩定相，理論上在2100℃以上時β-碳化硅轉變為α-碳化硅。通常我們在市場中，見到的基本是α-碳化硅，雖然制備α-碳化硅的時候外層存在一些β-碳化硅，但也基本拆爐的時候丟棄掉，因為那些少量β-碳化硅的雜質含量大，晶型也成長不好，沒有辦法單獨作為產品使用。而單獨制備β-碳化硅粉體需要更復雜的工藝技術，目前，西安博爾新材料有限公司是全球唯一能夠批量制備高端β-碳化硅粉體的企業。

博爾公司生產的高端立方碳化硅微粉

2、β-碳化硅相對于α-碳化硅有那些優勢？

?①β-碳化硅應用于高端碳化硅陶瓷領域，燒結活性好，最終陶瓷成品的致密性相對于α-碳化硅較好；

②α-碳化硅制備成品是塊狀料，實際應用過程中需要繼續粉磨加工，容易引入污染；而β-碳化硅是直接合成的粉體，粉體成品粒徑從納米級到50微米不等，只需要進行精細分級可以得到不同用途的粉體，容易制備高純粉體。

③相比α-碳化硅的片狀結構，β-碳化硅是類球形的，但也具有銳利的棱角，在拋光研磨上也具有加工效率高的優勢。

各種規格的碳化硅研磨介質球，最小直徑1mm

對于β-碳化硅的研磨，鄧麗榮博士介紹到雖然β-碳化硅制成品是粉體狀的，但在納米級別的產品段存在著團聚現象，一次粒徑為納米顆粒的含量并不多。如果要大量制備納米粉體，還需要進行研磨打散的工藝過程，一般用砂磨機來進行深加工處理，而高純碳化硅球作為研磨介質也就有了用物之地了。但由于碳化硅制球工藝難度大，目前國內只有博爾公司能夠生產和銷售多種規格的碳化硅研磨介質球。

粉體圈 作者：沐恩