1. تطبق على مواد الأحجار الكريمة
في صناعة الأحجار الكريمة، يُعرف كربيد السيليكون أيضًا باسم "المويسانيت". المواد الشائعة في السوق هي المويسانيت المُصنّع صناعيًا، بينما يُعدّ المويسانيت الطبيعي نادرًا جدًا، لدرجة أنه لم يظهر إلا في فوهات النيازك قبل 50,000 عام.
2. التطبيقات الصناعية التقليدية
في المجال الصناعي التقليدي، يستخدم كربيد السيليكون بشكل أساسي كمواد مقاومة للحرارة، وأداة كاشطة، ومادة معدنية، وسيتم تحليل ذلك بشكل منفصل في النص التالي.
(1) منتجات مقاومة درجات الحرارة العالية:
بفضل خصائص مقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والمتانة العالية، والتوصيل الحراري الجيد، ومقاومة الصدمات لمواد كربيد السيليكون، يمكن استخدامها في بطانات أفران الصهر المختلفة، ومكونات أفران درجات الحرارة العالية، وألواح كربيد السيليكون، وألواح التبطين، والدعامات، والمغارف. من ناحية أخرى، يمكن استخدام مواد التسخين غير المباشر عالية الحرارة في صناعة صهر المعادن غير الحديدية، مثل أفران التقطير العمودي، وألواح القوس لأفران مسحوق الزنك، وأنابيب الحماية الحرارية، وغيرها. تُستخدم لإنتاج مواد سيراميك كربيد السيليكون المتطورة المقاومة للتآكل والتآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية. كما يمكن استخدامها في صنع فوهات الصواريخ، وشفرات التوربينات الغازية، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، يُعد كربيد السيليكون من المواد المثالية لسخانات المياه الشمسية على الطرق السريعة، ومدارج الطائرات، وغيرها. لذلك، يُعرف كربيد السيليكون أيضًا باسم "الرمل المقاوم للحرارة"، والذي، على الرغم من شيوعه، يُظهر خصائصه المقاومة للحرارة بشكل كامل.
(2) منتجات مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل:
نظراً لصلابة كربيد السيليكون العالية، التي تتراوح صلابتها على مقياس موس بين 9.2 و9.8، وهي ثاني أصلب ألماس في العالم (المستوى العاشر)، يُعرف عادةً باسم "رمل الفولاذ الذهبي". كما يتميز بثبات كيميائي جيد وصلابة معينة، ويمكن استخدامه في صناعة عجلات الطحن، وورق الصنفرة، وأحزمة الرمل، وأحجار الزيت، وكتل الطحن، ورؤوس الطحن، ومعاجين الطحن، ولطحن وتلميع السيليكون أحادي البلورة، والسيليكون متعدد البلورة، والبلورات الكهرضغطية في صناعة الإلكترونيات، وفي المنتجات البصرية.
(3) المواد الخام المعدنية:
يُستخدم كربيد السيليكون كمزيل للأكسدة في صناعة الصلب، وكمُعدِّل لهيكل الحديد الزهر. كما يُمكن استخدامه كمادة خام لتصنيع رباعي كلوريد السيليكون، وهو المادة الخام الرئيسية لصناعة راتنج السيليكون. يُعدّ مزيل الأكسدة من كربيد السيليكون نوعًا جديدًا من مزيلات الأكسدة المركبة القوية، ويحل محل مسحوق السيليكون ومسحوق الكربون التقليديين لإزالة الأكسدة. وبالمقارنة مع العملية الأصلية، يتميز بخصائص فيزيائية وكيميائية أكثر استقرارًا، وتأثير إزالة أكسدة جيد، ووقت إزالة أكسدة أقصر، وتوفير في الطاقة، وكفاءة صناعة الصلب، وجودة الفولاذ، وتقليل استهلاك المواد الخام، وتقليل التلوث البيئي، وتحسين ظروف العمل، وتعزيز الفوائد الاقتصادية الشاملة للأفران الكهربائية، وكلها ذات قيمة مهمة.
3. مادة عاكس بصري من كربيد السيليكون
تُسمى المواد الخزفية المُصنّعة باستخدام خصائص فيزيائية خاصة بالسيراميك، مثل الصوت والضوء والكهرباء والمغناطيسية والحرارة، بالسيراميك الوظيفي. هناك أنواع مختلفة من السيراميك الوظيفي ذات استخدامات مُختلفة، ويُستخدم كربيد السيليكون بشكل رئيسي كمادة عاكسة للمرايا في مجال السيراميك الوظيفي. يتميز سيراميك SiC بصلابة نوعية عالية، واستقرار حراري وكيميائي جيد، ومعامل تشوه حراري منخفض، ومقاومة لإشعاع الجسيمات الفضائية. ومن خلال عمليات تصنيع خاصة، يُمكن الحصول على أجسام مرايا خفيفة الوزن.
4. كمواد شبه موصلة
تُعدّ أشباه الموصلات من الجيل الثالث مادةً أساسيةً ومكونًا إلكترونيًا أساسيًا يدعم الابتكار والتطوير والتحول والتحديث في أسلحة الدفاع الوطني، واتصالات الجيل الخامس (5G)، وإنترنت الطاقة، ومركبات الطاقة الجديدة، والنقل بالسكك الحديدية، وغيرها من الصناعات. ونظرًا لدورها المهم في أمن الدفاع الوطني، والتصنيع الذكي، والتحديث الصناعي، وترشيد الطاقة، وخفض الانبعاثات، وغيرها من الاحتياجات الاستراتيجية الرئيسية، فإنها تُصبح اليوم القوة التقنية المهيمنة على المنافسة في العالم.
يُعد كربيد السيليكون (SiC)، باعتباره ممثلاً نموذجياً لمواد أشباه الموصلات من الجيل الثالث، أحد أكثر مواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق العريض نضجاً وانتشاراً في تكنولوجيا إنتاج البلورات وتصنيع الأجهزة. وقد شكّل سلسلة عالمية من الصناعات في المواد والأجهزة والتطبيقات. وهو مادة أشباه موصلات مثالية للتطبيقات عالية الحرارة والتردد ومقاومة الإشعاع والطاقة. وبفضل الانخفاض الكبير في استهلاك الطاقة في الأجهزة الإلكترونية، تُعرف أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون أيضاً باسم "أجهزة الطاقة الخضراء" التي تقود "ثورة الطاقة الجديدة".
5. عامل تقوية وتقوية
بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه، تم استخدام ألياف كربيد السيليكون أو ألياف كربيد السيليكون على نطاق واسع كعوامل تقوية وتقوية ممتازة في المواد المركبة ذات الأساس المعدني أو السيراميكي في مجالات مثل الآلات والهندسة الكيميائية والدفاع الوطني والطاقة وحماية البيئة.
وقت النشر: ٢٢ مارس ٢٠٢٥