1. Stosowane do materiałów z kamieni szlachetnych
W branży kamieni szlachetnych węglik krzemu znany jest również jako „moissanit”. Powszechnie spotykanym na rynku materiałem jest sztucznie syntetyzowany moissanit, natomiast naturalny moissanit jest niezwykle rzadki, tak rzadki, że pojawił się dopiero w kraterach meteorytowych 50 000 lat temu.
2. Tradycyjne zastosowania przemysłowe
W tradycyjnym przemyśle węglik krzemu jest stosowany głównie jako materiał ogniotrwały, narzędzie ścierne i materiał metalurgiczny, które zostaną omówione osobno w poniższym tekście.
(1) Produkty odporne na wysoką temperaturę:
Wykorzystując właściwości węglika krzemu, takie jak odporność na korozję, odporność na wysokie temperatury, wysoka wytrzymałość, dobre przewodnictwo cieplne i odporność na uderzenia, mogą być one stosowane do różnych wyłożeń pieców do wytopu, elementów pieców wysokotemperaturowych, płyt z węglika krzemu, płyt wyłożeniowych, podpór i kadzi. Z drugiej strony, wysokotemperaturowe materiały do pośredniego ogrzewania mogą być stosowane w przemyśle wytopu metali nieżelaznych, takich jak pionowe piece destylacyjne, płyty łukowe do pieców cynkowych, osłony termopar itp. Wykorzystywane są do produkcji zaawansowanych materiałów ceramicznych z węglika krzemu, odpornych na zużycie, korozję i wysokie temperatury. Mogą być również wykorzystywane do produkcji dysz rakietowych, łopatek turbin gazowych itp. Ponadto, węglik krzemu jest jednym z idealnych materiałów do solarnych podgrzewaczy wody na autostradach, pasach startowych samolotów itp. Dlatego też węglik krzemu jest również powszechnie nazywany „piaskiem ogniotrwałym”, co, choć bardzo powszechne, w pełni odzwierciedla jego właściwości ogniotrwałe.
(2) Produkty odporne na zużycie i korozję:
Ze względu na wysoką twardość, wynoszącą 9,2-9,8 w skali Mohsa, ustępuje ona jedynie najtwardszemu diamentowi na świecie (poziom 10), węglik krzemu jest powszechnie nazywany „złotym piaskiem stalowym”. Charakteryzuje się również dobrą stabilnością chemiczną i pewną wytrzymałością, dzięki czemu może być stosowany do produkcji tarcz szlifierskich, papierów ściernych, pasów ściernych, kamieni szlifierskich, bloków szlifierskich, głowic szlifierskich, past szlifierskich, a także do szlifowania i polerowania krzemu monokrystalicznego, krzemu polikrystalicznego oraz kryształów piezoelektrycznych w przemyśle elektronicznym i optycznym.
(3) Surowce metalurgiczne:
Węglik krzemu może być stosowany jako odtleniacz w procesie produkcji stali oraz jako modyfikator struktury żeliwa. Może być również stosowany jako surowiec do produkcji czterochlorku krzemu i jest głównym surowcem w przemyśle żywic silikonowych. Odtleniacz z węglika krzemu to nowy rodzaj silnego kompozytowego odtleniacza, który zastępuje tradycyjny proszek krzemowy i proszek węglowy w procesie odtleniania. W porównaniu z pierwotnym procesem charakteryzuje się on stabilniejszymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, dobrym efektem odtleniania, skróconym czasem odtleniania, oszczędnością energii, zwiększoną wydajnością produkcji stali, lepszą jakością stali, mniejszym zużyciem surowców, mniejszym zanieczyszczeniem środowiska, lepszymi warunkami pracy oraz zwiększonymi korzyściami ekonomicznymi wynikającymi z zastosowania pieców elektrycznych – wszystkie te korzyści mają istotne znaczenie.
3、 Materiał reflektora optycznego z węglika krzemu
Materiały ceramiczne wytwarzane z wykorzystaniem specjalnych właściwości ceramiki, takich jak dźwięk, światło, elektryczność, magnetyzm i ciepło, nazywane są ceramiką funkcjonalną. Istnieje wiele rodzajów ceramiki funkcjonalnej o różnych zastosowaniach, a węglik krzemu jest stosowany głównie jako materiał zwierciadlany w dziedzinie ceramiki funkcjonalnej. Ceramika SiC charakteryzuje się wysoką sztywnością właściwą, dobrą stabilnością termiczną i chemiczną, niskim współczynnikiem odkształcenia termicznego oraz odpornością na promieniowanie cząstek kosmicznych. Dzięki specjalnym procesom produkcyjnym możliwe jest uzyskanie lekkich korpusów zwierciadlanych.
4. Jako materiał półprzewodnikowy
Półprzewodniki trzeciej generacji to kluczowy materiał bazowy i komponent elektroniczny wspierający innowacje, rozwój, transformację i modernizację uzbrojenia obronnego, komunikacji mobilnej 5G, internetu energetycznego, pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii, transportu kolejowego i innych gałęzi przemysłu. Ze względu na ważną rolę w bezpieczeństwie obronnym kraju, inteligentnej produkcji, modernizacji przemysłu, oszczędzaniu energii i redukcji emisji oraz innych ważnych potrzebach strategicznych, stają się one technicznymi liderami w światowej konkurencji.
SiC, jako typowy przedstawiciel materiałów półprzewodnikowych trzeciej generacji, jest obecnie jednym z najbardziej dojrzałych i szeroko stosowanych materiałów półprzewodnikowych o szerokiej przerwie energetycznej w technologii produkcji kryształów i urządzeń. Stworzył globalny łańcuch branżowy materiałów, urządzeń i aplikacji. Jest idealnym materiałem półprzewodnikowym do zastosowań wysokotemperaturowych, wysokoczęstotliwościowych, odpornych na promieniowanie i wymagających dużej mocy. Ze względu na znaczną redukcję zużycia energii przez urządzenia elektroniczne, urządzenia mocy z węglika krzemu są również nazywane „zielonymi urządzeniami energetycznymi”, napędzającymi „nową rewolucję energetyczną”.
5. Środek wzmacniający i utwardzający
Oprócz wyżej wymienionych zastosowań, włókna z węglika krzemu i węglika krzemu są szeroko stosowane jako doskonałe środki wzmacniające i utwardzające w materiałach kompozytowych z materiałami na bazie metalu lub ceramiki w takich dziedzinach jak przemysł maszynowy, inżynieria chemiczna, obronność narodowa, energetyka i ochrona środowiska.
Czas publikacji: 22-03-2025