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碳化硅用“对”了吗?

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碳化硅用“对”了吗?

发布日期:2018-08-11 00:00 来源: 点击:

目前,碳化硅通常被用来制造磨具磨料等,那么,这是正确的用途吗?

原子有吸收光谱,由原子组成的分子也有自己特定的吸收光谱。人们在地球上没有找到自然的碳化硅,但却收到了来自宇宙空间中碳化硅发出的信号。早在十九世纪中期,德国科学家本生和基尔霍夫就发现原子可以吸收特定波长的光,由此开创了原子光谱分析法。已经有良多证据表明,在宇宙空间的尘埃里存在着大量的碳化硅颗粒,大多数直径在0.1~1微米之间,约占星际尘埃总质量的5%。这些鼓包就是因为特定分子或固体小颗粒的发射光谱造成的。我们知道,宇宙空间除了硕大的星体之外,还存在着大量的原子、分子,以及固体小颗粒,它们都会吸收来自宇宙深处的恒星发出的光。从这些收集来的光谱上,人们发现在11.3微米处泛起了一个显著的鼓包,而这恰是碳化硅颗粒的特征发射。1983年,美国、英国、荷兰等国联合发射了一颗红外天文卫星,在太阳同步轨道上收集来自宇宙深处的红外光谱。这些吸收了光能量的原子、分子和颗粒,又会通过发射不同波段的辐射开释出能量。因此,宇宙深处的星光经由长途跋涉到达地球时,其强度并不老是随波长增加而平滑降低的。在这种逐渐降低的消光曲线上,有时也会泛起一些令人意外的鼓包。


碳化硅


因为碳化硅颗粒是在碳星附近的尘埃中发现的,而且只有立方相的碳化硅,因此人们推测这些立方相碳化硅颗粒是由碳星爆发喷射出来的碳和硅在温度进一步降低到2000K以下时形成的。和普通的由氢和氦组成的恒星比拟,它们的温度较低,只有约3000K。碳化硅颗粒形成以后,也并非就开始了无所事事的飘荡糊口,而是继承为宇宙演化做贡献。天文研究表明,宇宙中存在一类几乎全部由碳原子组成的恒星──碳星。在严寒的宇宙星空中,这些细小的碳化硅颗粒看似在不认为意的飘荡,实则它们刚刚经历过高温顺烈火的炙烤。这些石墨化的碳会继承和星际尘埃中的氢发生反应,形成复杂的碳氢化合物分子。有人甚至以为,地球上的生命就可能跟那些在星际尘埃中飞来飞去的碳氢化合物有关。当温度降低到1500K以下时,碳化硅颗粒表面的硅会蒸发流失,从而在碳化硅表面留下一层石墨化的碳。碳化硅在宇宙空间中参与了许多重要的化学过程。然而,在我们生活的地球上,碳化硅的主要用途还只是制造磨具磨料、高性能陶瓷等,在化学方面的大规模应用还没有。对化学家来说,碳化硅是真的没有用,还是没有意识到它的作用?从碳化硅在宇宙空间中的演化历史看,碳化硅注定不是一种平庸的材料!

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