1, Aplikované na materiály z drahých kameňov
V priemysle drahých kameňov je karbid kremíka známy aj ako „moissanit“. Bežne dostupný materiál na trhu je umelo syntetizovaný moissanit, zatiaľ čo prírodný moissanit je extrémne vzácny, taký vzácny, že sa objavil iba v kráteroch meteoritov pred 50 000 rokmi.
2. Tradičné priemyselné aplikácie
V tradičnej priemyselnej oblasti sa karbid kremíka používa hlavne ako žiaruvzdorný materiál, abrazívny nástroj a metalurgický materiál, čo bude v nasledujúcom texte analyzované samostatne.
(1) Výrobky odolné voči vysokým teplotám:
Vďaka vlastnostiam odolnosti proti korózii, vysokej teplotnej odolnosti, vysokej pevnosti, dobrej tepelnej vodivosti a odolnosti proti nárazu sa materiály z karbidu kremíka môžu použiť na rôzne výmurovky taviacich pecí, vysokoteplotné komponenty pecí, dosky z karbidu kremíka, výmurovky, podpery a panvy. Na druhej strane, vysokoteplotné nepriame vykurovacie materiály sa môžu použiť v taviacom priemysle neželezných kovov, ako sú vertikálne destilačné pece, oblúkové dosky pre pece na zinkový prášok, ochranné trubice termočlánkov atď.; používajú sa na výrobu pokročilých keramických materiálov z karbidu kremíka, ktoré sú odolné voči opotrebovaniu, korózii a vysokým teplotám; môžu sa tiež použiť na výrobu raketových trysiek, lopatiek plynových turbín atď. Okrem toho je karbid kremíka jedným z ideálnych materiálov pre solárne ohrievače vody na diaľniciach, dráhach lietadiel atď. Preto má karbid kremíka aj bežný názov „žiaruvzdorný piesok“, ktorý, hoci je veľmi bežný, plne demonštruje svoje žiaruvzdorné vlastnosti.
(2) Výrobky odolné voči opotrebovaniu a korózii:
Karbid kremíka má vysokú tvrdosť s Mohsovou tvrdosťou 9,2 – 9,8, čo je druhý najvyšší stupeň tvrdosti hneď po najtvrdšom diamante na svete (úroveň 10), a preto je bežne známy ako „zlatý oceľový piesok“. Má tiež dobrú chemickú stabilitu a určitú húževnatosť a možno ho použiť na výrobu brúsnych kotúčov, brúsnych papierov, brúsnych pásov, brúsnych kameňov, brúsnych blokov, brúsnych hláv, brúsnych pást a na brúsenie a leštenie monokryštalického kremíka, polykryštalického kremíka a piezoelektrických kryštálov v elektronickom priemysle v optických produktoch.
(3) Hutnícke suroviny:
Karbid kremíka sa môže použiť ako deoxidačné činidlo pri výrobe ocele a ako modifikátor štruktúry liatiny. Môže sa tiež použiť ako surovina na výrobu tetrachloridu kremičitého a je hlavnou surovinou pre priemysel silikónových živíc. Deoxidačné činidlo na báze karbidu kremíka je nový typ silného kompozitného deoxidačného činidla, ktoré nahrádza tradičný kremíkový prášok a uhlíkový prášok pri deoxidácii. V porovnaní s pôvodným procesom má stabilnejšie fyzikálne a chemické vlastnosti, dobrý deoxidačný účinok, skrátený deoxidačný čas, úsporu energie, zlepšenú účinnosť výroby ocele, zlepšenú kvalitu ocele, zníženú spotrebu surovín, znížené znečistenie životného prostredia, zlepšené pracovné podmienky a zvýšené komplexné ekonomické výhody elektrických pecí, čo všetko má dôležitú hodnotu.
3. Materiál optického reflektora z karbidu kremíka
Keramické materiály vyrobené s použitím špeciálnych funkcií keramiky z hľadiska fyzikálnych vlastností, ako je zvuk, svetlo, elektrina, magnetizmus a teplo, sa nazývajú funkčná keramika. Existujú rôzne typy funkčnej keramiky s rôznym použitím a karbid kremíka sa používa hlavne ako reflexný zrkadlový materiál v oblasti funkčnej keramiky. SiC keramika má vysokú špecifickú tuhosť, dobrú tepelnú a chemickú stabilitu, nízky koeficient tepelnej deformácie a odolnosť voči ožiareniu vesmírnymi časticami. Prostredníctvom špeciálnych výrobných procesov je možné získať ľahké zrkadlové telesá.
4. Ako polovodičový materiál
Polovodič tretej generácie je kľúčovým základným materiálom a elektronickou súčasťou podporujúcou inovácie, vývoj, transformáciu a modernizáciu národných obranných zbraní, mobilnej komunikácie 5G, energetického internetu, vozidiel na novú energiu, železničnej dopravy a ďalších odvetví. Vďaka svojej dôležitej úlohe v národnej obrannej bezpečnosti, inteligentnej výrobe, modernizácii priemyslu, úspore energie a znižovaní emisií a ďalších dôležitých strategických potrebách sa stáva technickým lídrom konkurencie vo svete.
SiC, ako typický predstaviteľ polovodičových materiálov tretej generácie, je v súčasnosti jedným z najvyspelejších a najpoužívanejších polovodičových materiálov so širokým zakázaným pásmom v technológii výroby kryštálov a zariadení. Vytvoril globálny reťazec odvetvia materiálov, zariadení a aplikácií. Je ideálnym polovodičovým materiálom pre aplikácie pri vysokých teplotách, vysokých frekvenciách, odolnosti voči žiareniu a vysokému výkonu. Vďaka výraznému zníženiu spotreby energie elektronických zariadení sú výkonové zariadenia z karbidu kremíka známe aj ako „zariadenia na zelenú energiu“, ktoré poháňajú „novú energetickú revolúciu“.
5. Spevňujúci a vytvrdzujúci prostriedok
Okrem vyššie uvedených aplikácií sa vlákna karbidu kremíka alebo kremíkové vlákna široko používajú ako vynikajúce spevňujúce a vystužujúce činidlá v kompozitných materiáloch s materiálmi na báze kovu alebo keramiky v oblastiach ako strojárstvo, chemické inžinierstvo, národná obrana, energetika a ochrana životného prostredia.
Čas uverejnenia: 22. marca 2025