1. Aplicat materialelor din pietre prețioase
În industria pietrelor prețioase, carbura de siliciu este cunoscută și sub numele de „moissanit”. Materialele întâlnite în mod obișnuit pe piață sunt moissanitul sintetizat artificial, în timp ce moissanitul natural este extrem de rar, atât de rar încât a apărut în craterele de meteoriți abia acum 50.000 de ani.
2. Aplicații industriale tradiționale
În domeniul industrial tradițional, carbura de siliciu este utilizată în principal ca material refractar, sculă abrazivă și material metalurgic, aspecte care vor fi analizate separat în textul următor.
(1) Produse rezistente la temperaturi ridicate:
Utilizând caracteristicile de rezistență la coroziune, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență ridicată, conductivitate termică bună și rezistență la impact ale materialelor din carbură de siliciu, acestea pot fi utilizate pentru diverse căptușeli ale cuptoarelor de topire, componente ale cuptoarelor la temperaturi ridicate, plăci de carbură de siliciu, plăci de căptușeală, suporturi și oale de turnare. Pe de altă parte, materialele de încălzire indirectă la temperaturi ridicate pot fi utilizate în industria topirii metalelor neferoase, cum ar fi cuptoarele de distilare verticală, plăcile cu arc pentru cuptoarele cu pulbere de zinc, tuburile de protecție a termocuplurilor etc.; utilizate pentru producerea de materiale ceramice avansate din carbură de siliciu, rezistente la uzură, coroziune și temperaturi ridicate; pot fi, de asemenea, utilizate pentru fabricarea de duze de rachetă, pale de turbine cu gaz etc. În plus, carbura de siliciu este, de asemenea, unul dintre materialele ideale pentru încălzitoarele solare de apă de pe autostrăzi, piste de avioane etc. Prin urmare, carbura de siliciu are și denumirea comună de „nisip refractar”, care, deși foarte comună, își demonstrează pe deplin proprietățile refractare.
(2) Produse rezistente la uzură și coroziune:
În principal, deoarece carbura de siliciu are o duritate ridicată, cu o duritate Mohs de 9,2-9,8, a doua după cel mai dur diamant din lume (nivelul 10), este cunoscută în mod obișnuit sub numele de „nisip de oțel auriu”. De asemenea, are o bună stabilitate chimică și o anumită tenacitate și poate fi utilizată pentru a fabrica pietre de șlefuit, hârtie abrazivă, benzi abrazive, pietre pentru ulei, blocuri de șlefuit, capete de șlefuit, paste de șlefuit și pentru șlefuirea și lustruirea siliciului monocristalin, siliciului policristalin și a cristalelor piezoelectrice în industria electronică a produselor optice.
(3) Materii prime metalurgice:
Carbura de siliciu poate fi utilizată ca deoxidant în fabricarea oțelului și ca modificator pentru structura fontei. De asemenea, poate fi utilizată ca materie primă pentru fabricarea tetraclorurii de siliciu și este principala materie primă pentru industria rășinilor siliconice. Deoxidantul din carbură de siliciu este un nou tip de deoxidant compozit puternic care înlocuiește pulberea tradițională de siliciu și pulberea de carbon pentru dezoxidare. Comparativ cu procesul original, are proprietăți fizice și chimice mai stabile, un efect bun de dezoxidare, un timp de dezoxidare scurtat, economie de energie, eficiență îmbunătățită a fabricării oțelului, calitate îmbunătățită a oțelului, consum redus de materii prime, poluare redusă a mediului, condiții de muncă îmbunătățite și beneficii economice globale sporite ale cuptoarelor electrice, toate acestea având o valoare importantă.
3. Material reflector optic din carbură de siliciu
Materialele ceramice fabricate folosind funcțiile speciale ale ceramicii în ceea ce privește proprietățile fizice precum sunetul, lumina, electricitatea, magnetismul și căldura se numesc ceramică funcțională. Există diverse tipuri de ceramică funcțională cu utilizări diferite, iar carbura de siliciu este utilizată în principal ca material de oglindă reflectorizantă în domeniul ceramicii funcționale. Ceramica SiC are o rigiditate specifică ridicată, o stabilitate termică și chimică bună, un coeficient de deformare termică scăzut și rezistență la iradierea particulelor spațiale. Prin procese speciale de fabricație, se pot obține corpuri de oglindă ușoare.
4. Ca material semiconductor
Semiconductorul de a treia generație este un material esențial și o componentă electronică care susține inovarea, dezvoltarea, transformarea și modernizarea armamentului de apărare națională, comunicațiile mobile 5G, internetul energetic, vehiculele cu energie nouă, transportul feroviar și alte industrii. Datorită rolului său important în securitatea apărării naționale, producția inteligentă, modernizarea industrială, conservarea energiei și reducerea emisiilor, precum și alte nevoi strategice majore, acesta devine punctul de comandă tehnică al concurenței la nivel mondial.
SiC, ca reprezentant tipic al materialelor semiconductoare de a treia generație, este în prezent unul dintre cele mai mature și utilizate materiale semiconductoare cu bandă largă în tehnologia de producție a cristalelor și în fabricarea dispozitivelor. A format un lanț industrial global de materiale, dispozitive și aplicații. Este un material semiconductor ideal pentru aplicații la temperaturi ridicate, frecvență înaltă, rezistență la radiații și putere mare. Datorită reducerii semnificative a consumului de energie al dispozitivelor electronice, dispozitivele de alimentare cu carbură de siliciu sunt cunoscute și sub numele de „dispozitive de energie verde” care impulsionează „noua revoluție energetică”.
5. Agent de întărire și întărire
Pe lângă aplicațiile menționate mai sus, fibrele de carbură de siliciu sau fibrele de carbură de siliciu au fost utilizate pe scară largă ca agenți excelenți de armare și întărire în materiale compozite cu materiale pe bază de metal sau ceramică în domenii precum mașinile, ingineria chimică, apărarea națională, energia și protecția mediului.
Data publicării: 22 martie 2025