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碳化硅的发展历史

碳化硅的发展历史

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【概要描述】碳化硅的发展历史



尽管早期报告了一些非系统的、未经批准或未经证实的碳化硅合成方法,如贝泽利乌斯(Bezelius)于1810年报道的用还原氟硅酸钾的合成方法、查尔斯·

碳化硅的发展历史

【概要描述】碳化硅的发展历史



尽管早期报告了一些非系统的、未经批准或未经证实的碳化硅合成方法,如贝泽利乌斯(Bezelius)于1810年报道的用还原氟硅酸钾的合成方法、查尔斯·

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碳化硅的发展历史

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尽管早期报告了一些非系统的、未经批准或未经证实的碳化硅合成方法,如贝泽利乌斯(Bezelius)于1810年报道的用还原氟硅酸钾的合成方法、查尔斯·曼苏埃特·德斯普雷茨(Charles Mansuète Despretz)于1849年报道的将带电碳棒埋在沙子中的合成方法,以及Robert Sydney Marsden于1881年报道的用熔融银在石墨坩埚中溶解二氧化硅的合成方法Albert Colson于1882年报道的在乙烯气氛中加热简单硅的合成方法和Paul Schützenberger于1881报道的在石墨坩埚内加热简单硅和二氧化硅混合物的合成方法[3],但真正大规模制备碳化硅是由爱德华·古德里希·艾奇逊于1890年实现的。艾奇逊在试图在铁锅中加热粘土(硅酸铝)和焦炭粉的混合物以合成合成金刚石时,发现了这种合成碳化硅的方法。他把他得到的蓝色金刚砂晶体误认为是由碳和铝组成的类似刚玉的物质。1893年,亨利·莫瓦桑(Henry Movasan)在研究亚利桑那州达雅布罗谷(Dayabro Valley)的陨石样本时,在自然条件下发现了一种罕见的碳化硅矿石,并将其命名为莫桑石(Mossanite)。莫瓦桑还通过几种方法合成了碳化硅,包括用熔融的单质硅熔化单质碳,熔化碳化硅和二氧化硅的混合物,以及在电炉中用单质碳还原二氧化硅。然而,1903年,莫伊桑仍将碳化硅的发现归因于艾奇逊。

艾奇逊于1893年2月28日申请了合成碳化硅粉末的方法的专利保护。碳化硅初被用作磨料,然后被用于电子设备。20世纪初,碳化硅被用作一批雷达的探测器。1907年,马可尼的雇员、马可尼的助手亨利·约瑟夫·伦德(Henry Joseph Round)在向碳化硅晶体施加一定电压后,观察到阴极上发出黄色、绿色和橙色的光,从而获得了世界上一个发光二极管。这些实验结果后来在1923年被苏联科学家奥列格·洛舍夫反复证实。在自然界中,只有几种陨石、刚玉矿床和金伯利岩存在于莫来石中。世界上几乎所有的碳化硅固体,包括由莫来石制成的珠宝,都来自人工合成。1893年,费迪南德·亨利·莫桑在达雅布罗峡谷陨石的一小部分中发现了天然的莫桑石。莫桑的发现初引起了争议,因为他手中的样本可能在切割过程中被人造碳化硅制成的圆锯片污染。虽然地球上的碳化硅非常罕见,但在太空中很常见。宇宙中的碳化硅通常是碳星周围宇宙尘埃的常见成分。几乎所有在宇宙和陨石中发现的碳化硅都是β相晶体。在对Murchison陨石等碳质球粒陨石中发现的碳化硅颗粒进行分析后,发现碳和硅元素的同位素比率异常,这表明陨石来自太阳系外,而这些碳化硅颗粒中99%来自富含碳的渐近分支中的恒星。据红外光谱推测,碳化硅在这类恒星上很常见。


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