1. Áp dụng cho vật liệu đá quý
Trong ngành công nghiệp đá quý, silicon carbide còn được biết đến với tên gọi "moissanite". Các vật liệu thường thấy trên thị trường là moissanite tổng hợp nhân tạo, trong khi moissanite tự nhiên cực kỳ hiếm, hiếm đến mức chỉ xuất hiện trong các miệng hố thiên thạch cách đây 50.000 năm.
2. Ứng dụng công nghiệp truyền thống
Trong lĩnh vực công nghiệp truyền thống, cacbua silic chủ yếu được sử dụng làm vật liệu chịu lửa, dụng cụ mài mòn và vật liệu luyện kim, sẽ được phân tích riêng trong phần tiếp theo.
(1) Sản phẩm chịu nhiệt độ cao:
Nhờ tận dụng các đặc tính chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, độ bền cao, dẫn nhiệt tốt và chịu va đập của vật liệu silicon carbide, chúng có thể được sử dụng cho nhiều loại lớp lót lò luyện kim, các bộ phận lò nung chịu nhiệt độ cao, tấm silicon carbide, tấm lót, giá đỡ và gáo múc kim loại. Mặt khác, vật liệu gia nhiệt gián tiếp chịu nhiệt độ cao có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp luyện kim loại màu, chẳng hạn như lò chưng cất đứng, tấm hồ quang cho lò luyện kẽm bột, ống bảo vệ cặp nhiệt điện, v.v.; được sử dụng để sản xuất vật liệu gốm silicon carbide tiên tiến có khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao; nó cũng có thể được sử dụng để chế tạo vòi phun tên lửa, cánh tuabin khí, v.v. Ngoài ra, silicon carbide cũng là một trong những vật liệu lý tưởng cho máy nước nóng năng lượng mặt trời trên đường cao tốc, đường băng sân bay, v.v. Do đó, silicon carbide cũng có tên gọi thông dụng là "cát chịu lửa", mặc dù rất phổ biến nhưng thể hiện đầy đủ các đặc tính chịu lửa của nó.
(2) Sản phẩm chống mài mòn và chống ăn mòn:
Chủ yếu là do cacbua silic có độ cứng cao, với độ cứng Mohs từ 9,2-9,8, chỉ đứng sau kim cương cứng nhất thế giới (cấp độ 10), nên nó thường được gọi là "cát thép vàng". Nó cũng có độ ổn định hóa học tốt và độ dẻo dai nhất định, có thể được sử dụng để chế tạo đá mài, giấy nhám, dây đai mài, đá dầu, khối mài, đầu mài, bột mài, và để mài và đánh bóng silic đơn tinh thể, silic đa tinh thể và tinh thể áp điện trong ngành công nghiệp điện tử và các sản phẩm quang học.
(3) Nguyên liệu luyện kim:
Silicon carbide có thể được sử dụng làm chất khử oxy trong sản xuất thép và chất điều chỉnh cấu trúc gang. Nó cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất silicon tetrachloride và là nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp nhựa silicon. Chất khử oxy silicon carbide là một loại chất khử oxy hỗn hợp mạnh mới, thay thế bột silicon và bột carbon truyền thống trong quá trình khử oxy. So với quy trình truyền thống, nó có tính chất vật lý và hóa học ổn định hơn, hiệu quả khử oxy tốt, thời gian khử oxy được rút ngắn, tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu quả sản xuất thép, cải thiện chất lượng thép, giảm tiêu thụ nguyên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, cải thiện điều kiện làm việc và tăng cường lợi ích kinh tế tổng thể của lò điện, tất cả đều có giá trị quan trọng.
3. Vật liệu phản xạ quang học cacbua silic
Vật liệu gốm được sản xuất bằng cách tận dụng các chức năng đặc biệt của gốm về mặt tính chất vật lý như âm thanh, ánh sáng, điện, từ tính và nhiệt được gọi là gốm chức năng. Có nhiều loại gốm chức năng với các ứng dụng khác nhau, và silicon carbide (SiC) chủ yếu được sử dụng làm vật liệu gương phản xạ trong lĩnh vực gốm chức năng. Gốm SiC có độ cứng riêng cao, độ ổn định nhiệt và hóa học tốt, hệ số biến dạng nhiệt thấp và khả năng chống bức xạ hạt trong không gian. Thông qua các quy trình sản xuất đặc biệt, có thể thu được các thân gương nhẹ.
4. Là một vật liệu bán dẫn
Công nghệ bán dẫn thế hệ thứ ba là vật liệu cốt lõi và linh kiện điện tử quan trọng hỗ trợ đổi mới, phát triển, chuyển đổi và nâng cấp vũ khí quốc phòng, truyền thông di động 5G, internet năng lượng, xe năng lượng mới, vận tải đường sắt và các ngành công nghiệp khác. Do vai trò quan trọng của nó trong an ninh quốc phòng, sản xuất thông minh, nâng cấp công nghiệp, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải cùng các nhu cầu chiến lược lớn khác, nó đang trở thành điểm mấu chốt về công nghệ trong cạnh tranh trên thế giới.
SiC, với tư cách là đại diện tiêu biểu của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, hiện là một trong những vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng, được sử dụng rộng rãi và hoàn thiện nhất trong công nghệ sản xuất tinh thể và chế tạo thiết bị. Nó đã hình thành một chuỗi công nghiệp vật liệu, thiết bị và ứng dụng toàn cầu. Đây là vật liệu bán dẫn lý tưởng cho các ứng dụng nhiệt độ cao, tần số cao, chịu bức xạ và công suất cao. Do giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị điện tử, các thiết bị điện sử dụng silicon carbide còn được biết đến như là "thiết bị năng lượng xanh", thúc đẩy "cuộc cách mạng năng lượng mới".
5. Chất gia cường và chất làm cứng
Ngoài các ứng dụng nêu trên, sợi silicon carbide dạng râu hoặc sợi silicon carbide dạng sợi mảnh còn được sử dụng rộng rãi như chất gia cường và làm cứng tuyệt vời trong vật liệu composite với vật liệu gốc kim loại hoặc gốc gốm trong các lĩnh vực như cơ khí, kỹ thuật hóa học, quốc phòng, năng lượng và bảo vệ môi trường.
Thời gian đăng bài: 22/03/2025