1、 Appliqué aux matériaux en pierres précieuses
Dans l'industrie des pierres précieuses, le carbure de silicium est également connu sous le nom de « moissanite ». Les matériaux les plus courants sur le marché sont des moissanites synthétiques, tandis que la moissanite naturelle est extrêmement rare, à tel point qu'elle n'est apparue que dans des cratères de météorite il y a 50 000 ans.
2、 Applications industrielles traditionnelles
Dans le domaine industriel traditionnel, le carbure de silicium est principalement utilisé comme matériau réfractaire, outil abrasif et matériau métallurgique, qui seront analysés séparément dans le texte suivant.
（1） Produits résistants aux hautes températures :
Grâce à leurs caractéristiques de résistance à la corrosion, de résistance aux hautes températures, de solidité élevée, de bonne conductivité thermique et de résistance aux chocs, les matériaux en carbure de silicium peuvent être utilisés pour divers revêtements de fours de fusion, composants de fours haute température, plaques de carbure de silicium, plaques de revêtement, supports et poches de coulée. D'autre part, les matériaux de chauffage indirect haute température peuvent être utilisés dans l'industrie de la fusion des métaux non ferreux, tels que les fours de distillation verticaux, les plaques d'arc pour fours à poudre de zinc, les tubes de protection de thermocouples, etc. Ils sont utilisés pour la production de matériaux céramiques avancés en carbure de silicium résistants à l'usure, à la corrosion et aux hautes températures. Ils peuvent également être utilisés pour la fabrication de tuyères de fusées, d'aubes de turbines à gaz, etc. De plus, le carbure de silicium est un matériau idéal pour les chauffe-eau solaires sur les autoroutes, les pistes d'atterrissage, etc. C'est pourquoi le carbure de silicium est également appelé « sable réfractaire », un terme courant qui, bien que très répandu, démontre pleinement ses propriétés réfractaires.
（2）Produits résistants à l'usure et à la corrosion :
Le carbure de silicium est communément appelé « sable d'acier doré » principalement en raison de sa dureté élevée (d'une dureté Mohs de 9,2 à 9,8, juste derrière le diamant le plus dur au monde (niveau 10). Il présente également une bonne stabilité chimique et une certaine ténacité, et peut être utilisé pour la fabrication de meules, de papiers abrasifs, de bandes abrasives, de pierres à huile, de blocs de meulage, de têtes de meulage, de pâtes abrasives, ainsi que pour le meulage et le polissage du silicium monocristallin, du silicium polycristallin et des cristaux piézoélectriques dans l'industrie électronique et les produits optiques.
（3）Matières premières métallurgiques :
Le carbure de silicium peut être utilisé comme désoxydant pour la fabrication de l'acier et comme modificateur pour la structure de la fonte. Il peut également servir de matière première pour la fabrication du tétrachlorure de silicium et constitue la principale matière première de l'industrie des résines de silicone. Le désoxydant au carbure de silicium est un nouveau type de désoxydant composite résistant qui remplace les poudres de silicium et de carbone traditionnelles. Comparé au procédé initial, il présente des propriétés physiques et chimiques plus stables, un bon effet de désoxydation, un temps de désoxydation réduit, des économies d'énergie, une meilleure efficacité de la fabrication de l'acier, une meilleure qualité de l'acier, une consommation de matières premières réduite, une pollution environnementale réduite, de meilleures conditions de travail et des avantages économiques globaux accrus pour les fours électriques, autant d'éléments importants.
3. Matériau réflecteur optique en carbure de silicium
Les matériaux céramiques fabriqués à partir des propriétés physiques spécifiques de la céramique, telles que le son, la lumière, l'électricité, le magnétisme et la chaleur, sont appelés céramiques fonctionnelles. Il existe différents types de céramiques fonctionnelles aux usages variés, et le carbure de silicium est principalement utilisé comme matériau de miroir réfléchissant. Les céramiques SiC présentent une rigidité spécifique élevée, une bonne stabilité thermique et chimique, un faible coefficient de déformation thermique et une résistance à l'irradiation par des particules spatiales. Des procédés de fabrication spécifiques permettent d'obtenir des miroirs légers.
4、 En tant que matériau semi-conducteur
Les semi-conducteurs de troisième génération constituent un matériau de base et un composant électronique essentiel à l'innovation, au développement, à la transformation et à la modernisation des armements de défense nationale, des communications mobiles 5G, de l'Internet énergétique, des véhicules à énergies nouvelles, du transport ferroviaire et d'autres secteurs. De par leur rôle essentiel dans la sécurité de la défense nationale, la fabrication intelligente, la modernisation industrielle, les économies d'énergie et la réduction des émissions, ainsi que dans d'autres besoins stratégiques majeurs, ils deviennent un élément technique majeur de la concurrence mondiale.
Le SiC, représentant typique des matériaux semi-conducteurs de troisième génération, est actuellement l'un des matériaux semi-conducteurs à large bande interdite les plus matures et les plus utilisés dans la technologie de production de cristaux et la fabrication de dispositifs. Il a formé une chaîne industrielle mondiale de matériaux, de dispositifs et d'applications. C'est un matériau semi-conducteur idéal pour les applications à haute température, haute fréquence, résistantes aux radiations et à haute puissance. Grâce à la réduction significative de la consommation énergétique des appareils électroniques, les dispositifs de puissance en carbure de silicium sont également connus comme les « dispositifs à énergie verte », moteurs de la « nouvelle révolution énergétique ».
5、 Agent de renforcement et de durcissement
En plus des applications ci-dessus, les barbes de carbure de silicium ou les fibres de carbure de silicium ont été largement utilisées comme excellents agents de renforcement et de durcissement dans les matériaux composites à base de métal ou de céramique dans des domaines tels que les machines, le génie chimique, la défense nationale, l'énergie et la protection de l'environnement.
Date de publication : 22 mars 2025