碳球中的碳元素可應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

碳球中的主要成分就是碳。碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。碳單質(zhì)很早就被人認(rèn)識(shí)和利用，碳的一系列化合物——有機(jī)物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。也可以通過(guò)改變碳量而改變鋼鐵的性能。

碳及其化合物多種多樣。碳還能與鐵形成合金，較常見的是碳素鋼；石墨和黏土混合可以制用于書寫和繪畫的鉛筆芯，石墨還能作為潤(rùn)滑劑和顏料，作為玻璃制造的成型材料，用于電極和電鍍、電鑄，電動(dòng)馬達(dá)的電刷，也是核反應(yīng)堆中的中子減速材料；焦炭可以用于燒烤、繪圖材料和煉鐵工業(yè)；寶石級(jí)金剛石可作為首飾，工業(yè)用金剛石用于鉆孔、切割和拋光，以及加工石頭和金屬的工具。

常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體，一種是綠碳化硅，含SiC?97%以上，主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅，有金屬光澤，含SiC?95%以上，強(qiáng)度比綠碳化硅大，但硬度較低，主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉，可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。

純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用：碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)使其具備更多獨(dú)特的優(yōu)異性能和更加廣泛的應(yīng)用前景，被普遍認(rèn)為有望成為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的重要組成單元。第三代半導(dǎo)體材料即寬禁帶半導(dǎo)體材料，又稱高溫半導(dǎo)體材料，主要包括碳化硅、氮化、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。

這類材料具有寬的禁帶寬度、高的熱導(dǎo)率、高的擊穿電場(chǎng)、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點(diǎn)，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導(dǎo)體材料憑借著其優(yōu)異的特性，未來(lái)應(yīng)用前景十分廣闊。碳化硅可用于單晶硅、多晶硅、鉀、石英晶體等、太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。

作為磨料，可用來(lái)做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。高純度的單晶，可用于制造半導(dǎo)體、制造碳化硅纖維。主要用途：用于3—12英寸單晶硅、多晶硅、鉀、石英晶體等線切割。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。用于半導(dǎo)體、避雷針、電路元件、高溫應(yīng)用、紫外光偵檢器、結(jié)構(gòu)材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細(xì)絲高溫計(jì)、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、、珠寶、鋼、護(hù)具、觸媒擔(dān)體等領(lǐng)域。