1. מיושם על חומרי אבני חן
בתעשיית אבני החן, סיליקון קרביד ידוע גם בשם "מויסניט". החומרים הנפוצים בשוק הם מויסניט סינתטי מלאכותי, בעוד שמוסניט טבעי הוא נדיר ביותר, כה נדיר עד שהוא הופיע רק במכתשי מטאוריטים לפני 50,000 שנה.
2、 יישומים תעשייתיים מסורתיים
בתחום התעשייתי המסורתי, סיליקון קרביד משמש בעיקר כחומר עקשן, כלי שיוף וחומר מתכות, אשר ינותחו בנפרד בטקסט הבא.
(1) מוצרים עמידים לטמפרטורות גבוהות:
ניצול המאפיינים של עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוזק גבוה, מוליכות תרמית טובה ועמידות בפני פגיעות של חומרי סיליקון קרביד, ניתן להשתמש בהם עבור מגוון ציפויי תנור התכה, רכיבי תנור בטמפרטורה גבוהה, לוחות סיליקון קרביד, לוחות ציפוי, תומכים ומצקות. מצד שני, חומרי חימום עקיפים בטמפרטורה גבוהה יכולים לשמש בתעשיית ההתכה של מתכות לא ברזליות, כגון תנורי זיקוק אנכיים, לוחות קשת לתנורי אבקת אבץ, צינורות הגנה תרמית וכו'; משמש לייצור חומרים קרמיים מתקדמים מסיליקון קרביד עמידים בפני שחיקה, קורוזיה ועמידים בטמפרטורה גבוהה; ניתן להשתמש בהם גם לייצור חרירי רקטות, להבי טורבינות גז וכו'. בנוסף, סיליקון קרביד הוא גם אחד החומרים האידיאליים לדודי שמש בכבישים מהירים, מסלולי מסלולי מטוסים וכו'. לכן, לסיליקון קרביד יש גם שם נפוץ של "חול עקשן", שלמרות שהוא נפוץ מאוד, מדגים במלואו את תכונותיו העקשניות.
(2) מוצרים עמידים בפני שחיקה וקורוזיה:
בעיקר משום שלסיליקון קרביד יש קשיות גבוהה, עם קשיות מוס של 9.2-9.8, שני רק ליהלום הקשה ביותר בעולם (רמה 10), הוא ידוע בכינויו "חול פלדת זהב". יש לו גם יציבות כימית טובה וקשיחות מסוימת, וניתן להשתמש בו לייצור גלגלי השחזה, נייר זכוכית, רצועות חול, אבני שמן, בלוקי השחזה, ראשי השחזה, משחות השחזה, וליטוש סיליקון חד-קריסטלי, סיליקון פולי-קריסטלי וגבישים פיזואלקטריים בתעשיית האלקטרוניקה במוצרים אופטיים.
(3) חומרי גלם מטלורגיים:
סיליקון קרביד יכול לשמש כחומר דה-אוקסידייזר לייצור פלדה וכמשנה למבני ברזל יצוק. ניתן להשתמש בו גם כחומר גלם לייצור סיליקון טטרכלוריד והוא חומר הגלם העיקרי לתעשיית שרף הסיליקון. דה-אוקסידייזר סיליקון קרביד הוא סוג חדש של דה-אוקסידייזר מרוכב חזק המחליף אבקת סיליקון ואבקת פחמן מסורתיות לדה-אוקסידייזר. בהשוואה לתהליך המקורי, יש לו תכונות פיזיקליות וכימיות יציבות יותר, אפקט דה-אוקסידייזר טוב, זמן דה-אוקסידייזר מקוצר, חיסכון באנרגיה, יעילות ייצור פלדה משופרת, איכות פלדה משופרת, צריכת חומרי גלם מופחתת, זיהום סביבתי מופחת, תנאי עבודה משופרים ויתרונות כלכליים מקיפים משופרים של תנורים חשמליים, שלכולם ערך חשוב.
3. חומר רפלקטור אופטי מסיליקון קרביד
חומרים קרמיים המיוצרים תוך שימוש בתכונות המיוחדות של קרמיקה מבחינת תכונות פיזיקליות כגון צליל, אור, חשמל, מגנטיות וחום נקראים קרמיקה פונקציונלית. ישנם סוגים שונים של קרמיקה פונקציונלית עם שימושים שונים, וסיליקון קרביד משמש בעיקר כחומר מראה מחזיר אור בתחום הקרמיקה הפונקציונלית. לקרמיקה מסיליקון קרביד יש קשיחות ספציפית גבוהה, יציבות תרמית וכימית טובה, מקדם עיוות תרמי נמוך ועמידות בפני קרינת חלקיקי חלל. באמצעות תהליכי ייצור מיוחדים ניתן להשיג גופי מראה קלים.
4、 כחומר מוליך למחצה
מוליך למחצה מהדור השלישי הוא חומר ליבה מרכזי ורכיב אלקטרוני התומך בחדשנות, פיתוח, טרנספורמציה ושדרוג של נשק הגנה לאומי, תקשורת סלולרית 5G, אינטרנט אנרגטי, כלי רכב חדשים לאנרגיה, תחבורה רכבתית ותעשיות אחרות. בשל תפקידו החשוב בביטחון ההגנה הלאומי, ייצור חכם, שדרוג תעשייתי, שימור אנרגיה והפחתת פליטות וצרכים אסטרטגיים מרכזיים אחרים, הוא הופך לנקודת התחרות הטכנית הפיקודית בעולם.
SiC, כנציג טיפוסי של חומרי מוליכים למחצה מהדור השלישי, הוא כיום אחד מחומרי המוליכים למחצה בעלי פער פס רחב בוגרים ונפוצים ביותר בטכנולוגיית ייצור גבישים ובייצור מכשירים. הוא יצר שרשרת עולמית של תעשיית חומרים, מכשירים ויישומים. זהו חומר מוליך למחצה אידיאלי עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה, בתדר גבוה, עמידות לקרינה והספק גבוה. בשל ההפחתה המשמעותית בצריכת האנרגיה של מכשירים אלקטרוניים, התקני כוח מסיליקון קרביד ידועים גם כ"התקני אנרגיה ירוקים" המניעים את "מהפכת האנרגיה החדשה".
5、חומר חיזוק והקשחה
בנוסף ליישומים הנ"ל, סיבי סיליקון קרביד או סיבי סיליקון קרביד נמצאים בשימוש נרחב כחומרי חיזוק והקשחה מצוינים בחומרים מרוכבים עם חומרים מבוססי מתכת או קרמיקה בתחומים כגון מכונות, הנדסה כימית, הגנה לאומית, אנרגיה והגנת הסביבה.
זמן פרסום: 22 במרץ 2025