1. Toegepast op edelsteenmaterialen
In de edelstenenindustrie staat siliciumcarbide ook bekend als "moissanite". De meest voorkomende materialen op de markt zijn kunstmatig gesynthetiseerde moissanite, terwijl natuurlijke moissanite extreem zeldzaam is, zo zeldzaam zelfs dat het pas 50.000 jaar geleden in meteorietkraters werd aangetroffen.
2. Traditionele industriële toepassingen
In de traditionele industrie wordt siliciumcarbide voornamelijk gebruikt als vuurvast materiaal, schuurmiddel en metallurgisch materiaal. Deze toepassingen worden in de volgende tekst afzonderlijk besproken.
(1) Producten die bestand zijn tegen hoge temperaturen:
Dankzij de corrosiebestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte, goede warmtegeleiding en slagvastheid van siliciumcarbide, kan het worden gebruikt voor diverse ovenbekledingen, onderdelen voor hogetemperatuurovens, siliciumcarbideplaten, bekledingsplaten, steunen en gietpannen. Daarnaast kan siliciumcarbide als indirect verwarmingsmateriaal voor hoge temperaturen worden toegepast in de non-ferrometaalindustrie, bijvoorbeeld in verticale destillatieovens, boogplaten voor zinkpoederovens, thermokoppelbeschermingsbuizen, enzovoort. Het wordt ook gebruikt voor de productie van geavanceerde siliciumcarbidekeramiek die slijtvast, corrosiebestendig en hittebestendig is. Verder kan het worden gebruikt voor de vervaardiging van raketmondstukken, gasturbinebladen, enzovoort. Bovendien is siliciumcarbide een ideaal materiaal voor zonneboilers langs snelwegen, start- en landingsbanen, enzovoort. Daarom wordt siliciumcarbide ook wel "vuurvast zand" genoemd, een benaming die de vuurvaste eigenschappen ervan treffend weergeeft.
(2) Slijtvaste en corrosiebestendige producten:
Vooral omdat siliciumcarbide een hoge hardheid heeft, met een Mohs-hardheid van 9,2-9,8, na diamant (niveau 10), het hardste materiaal ter wereld, staat het algemeen bekend als "goudkleurig staalzand". Het heeft ook een goede chemische stabiliteit en een zekere taaiheid, en kan worden gebruikt voor het maken van slijpschijven, schuurpapier, schuurbanden, slijpstenen, slijpblokken, slijpkoppen, slijppasta's, en voor het slijpen en polijsten van monokristallijn silicium, polykristallijn silicium en piëzo-elektrische kristallen in de elektronica-industrie en optische producten.
(3) Metallurgische grondstoffen:
Siliciumcarbide kan worden gebruikt als deoxidatiemiddel bij de staalproductie en als modificator voor gietijzeren constructies. Het kan ook worden gebruikt als grondstof voor de productie van siliciumtetrachloride en is de belangrijkste grondstof voor de siliconenharsindustrie. Siliciumcarbide is een nieuw type sterk samengesteld deoxidatiemiddel dat traditioneel siliciumpoeder en koolstofpoeder vervangt voor deoxidatie. Vergeleken met het oorspronkelijke proces heeft het stabielere fysische en chemische eigenschappen, een goed deoxidatie-effect, een kortere deoxidatietijd, energiebesparing, verbeterde efficiëntie van de staalproductie, een hogere staalkwaliteit, een lager grondstofverbruik, minder milieuvervuiling, betere arbeidsomstandigheden en verhoogde algehele economische voordelen van elektrische ovens, wat allemaal van groot belang is.
3. Optisch reflectormateriaal van siliciumcarbide
Keramische materialen die worden vervaardigd met behulp van de speciale fysische eigenschappen van keramiek, zoals geluid, licht, elektriciteit, magnetisme en warmte, worden functionele keramiek genoemd. Er bestaan verschillende soorten functionele keramiek met uiteenlopende toepassingen. Siliciumcarbide (SiC) wordt voornamelijk gebruikt als reflecterend spiegelmateriaal binnen de functionele keramiek. SiC-keramiek heeft een hoge soortelijke stijfheid, goede thermische en chemische stabiliteit, een lage thermische vervormingscoëfficiënt en is bestand tegen straling van ruimtedeeltjes. Door middel van speciale productieprocessen kunnen lichtgewicht spiegellichamen worden verkregen.
4. Als halfgeleidermateriaal
De derde generatie halfgeleiders is een essentieel kernmateriaal en elektronisch component dat de innovatie, ontwikkeling, transformatie en modernisering van nationale defensiewapens, 5G-mobiele communicatie, energie-internet, elektrische voertuigen, spoorvervoer en andere industrieën ondersteunt. Vanwege de belangrijke rol die ze spelen in nationale defensie, intelligente productie, industriële modernisering, energiebesparing en emissiereductie, en andere belangrijke strategische behoeften, worden ze wereldwijd een toonaangevend technologisch concurrentievoordeel.
SiC, als typisch voorbeeld van een halfgeleidermateriaal van de derde generatie, is momenteel een van de meest volwassen en meest gebruikte halfgeleidermaterialen met een brede bandgap in de kristalproductietechnologie en de fabricage van apparaten. Het heeft een wereldwijde industriële keten gevormd voor materialen, apparaten en toepassingen. Het is een ideaal halfgeleidermateriaal voor toepassingen bij hoge temperaturen, hoge frequenties, stralingsbestendigheid en hoog vermogen. Door de aanzienlijke vermindering van het energieverbruik van elektronische apparaten staan siliciumcarbide-vermogenscomponenten ook wel bekend als "groene energieapparaten" die de "nieuwe energierevolutie" aanjagen.
5. Versterkings- en taaiheidsmiddel
Naast de bovengenoemde toepassingen worden siliciumcarbidewhiskers of siliciumcarbidevezels veelvuldig gebruikt als uitstekende versterkende en taaiheidsbevorderende middelen in composietmaterialen met metaal- of keramische materialen in sectoren zoals machinebouw, chemische technologie, defensie, energie en milieubescherming.
Geplaatst op: 22 maart 2025