1. Aplikováno na materiály z drahokamů
V průmyslu drahokamů je karbid křemíku známý také jako „moissanit“. Běžně se na trhu vyskytující materiály jsou uměle syntetizovaný moissanit, zatímco přírodní moissanit je extrémně vzácný, natolik vzácný, že se objevil pouze v kráterech meteoritů před 50 000 lety.
2. Tradiční průmyslové aplikace
V tradičním průmyslovém oboru se karbid křemíku používá hlavně jako žáruvzdorný materiál, abrazivní nástroj a metalurgický materiál, což bude v následujícím textu analyzováno samostatně.
(1) Výrobky odolné vůči vysokým teplotám:
Díky vlastnostem odolnosti proti korozi, vysoké teplotní odolnosti, vysoké pevnosti, dobré tepelné vodivosti a rázové odolnosti karbidových materiálů křemíku lze tyto materiály použít pro různé vyzdívky tavicích pecí, vysokoteplotní komponenty pecí, desky z karbidu křemíku, vyzdívky, podpěry a pánve. Na druhou stranu lze vysokoteplotní materiály pro nepřímý ohřev použít v tavicím průmyslu neželezných kovů, jako jsou vertikální destilační pece, obloukové desky pro pece na zinkový prášek, ochranné trubice termočlánků atd.; používají se k výrobě pokročilých keramických materiálů z karbidu křemíku, které jsou odolné proti opotřebení, korozi a vysokým teplotám; lze je také použít k výrobě raketových trysek, lopatek plynových turbín atd. Kromě toho je karbid křemíku také jedním z ideálních materiálů pro solární ohřívače vody na dálnicích, leteckých drahách atd. Proto má karbid křemíku také běžný název „žáruvzdorný písek“, který, ačkoli je velmi běžný, plně vykazuje jeho žáruvzdorné vlastnosti.
(2) Výrobky odolné proti opotřebení a korozi:
Především proto, že karbid křemíku má vysokou tvrdost, s Mohsovou tvrdostí 9,2–9,8, což je druhý nejvyšší stupeň tvrdosti hned po nejtvrdším diamantu na světě (úroveň 10), je běžně známý jako „zlatý ocelový písek“. Má také dobrou chemickou stabilitu a určitou houževnatost a lze jej použít k výrobě brusných kotoučů, brusných papírů, brusných pásů, olejových kamenů, brusných bloků, brusných hlav, brusných past a k broušení a leštění monokrystalického křemíku, polykrystalického křemíku a piezoelektrických krystalů v elektronickém průmyslu a optických produktech.
(3) Hutní suroviny:
Karbid křemíku lze použít jako deoxidační činidlo pro výrobu oceli a modifikátor struktury litiny. Může být také použit jako surovina pro výrobu tetrachloridu křemičitého a je hlavní surovinou pro průmysl silikonových pryskyřic. Deoxidační činidlo na bázi karbidu křemíku je nový typ silného kompozitního deoxidačního činidla, které nahrazuje tradiční křemíkový prášek a uhlíkový prášek pro deoxidaci. Ve srovnání s původním procesem má stabilnější fyzikální a chemické vlastnosti, dobrý deoxidační účinek, zkrácenou deoxidační dobu, úsporu energie, zlepšenou účinnost výroby oceli, zlepšenou kvalitu oceli, sníženou spotřebu surovin, snížené znečištění životního prostředí, zlepšené pracovní podmínky a zvýšené komplexní ekonomické výhody elektrických pecí, což vše má důležitou hodnotu.
3. Materiál optického reflektoru z karbidu křemíku
Keramické materiály vyrobené s využitím speciálních funkcí keramiky z hlediska fyzikálních vlastností, jako je zvuk, světlo, elektřina, magnetismus a teplo, se nazývají funkční keramika. Existují různé typy funkční keramiky s různým využitím a karbid křemíku se v oblasti funkční keramiky používá hlavně jako reflexní zrcadlový materiál. SiC keramika má vysokou specifickou tuhost, dobrou tepelnou a chemickou stabilitu, nízký koeficient tepelné deformace a odolnost vůči ozáření vesmírnými částicemi. Pomocí speciálních výrobních procesů lze získat lehká zrcadlová tělesa.
4. Jako polovodičový materiál
Polovodič třetí generace je klíčovým základním materiálem a elektronickou součástí podporující inovace, vývoj, transformaci a modernizaci národních obranných systémů, mobilní komunikace 5G, energetického internetu, vozidel s novými zdroji energie, železniční dopravy a dalších odvětví. Vzhledem ke své důležité roli v národní obraně, inteligentní výrobě, modernizaci průmyslu, úsporách energie a snižování emisí a dalších významných strategických potřebách se stává technickým lídrem světové konkurence.
SiC, jako typický zástupce polovodičových materiálů třetí generace, je v současnosti jedním z nejvyspělejších a nejrozšířenějších polovodičových materiálů s širokým zakázaným pásmem v technologii výroby krystalů a součástek. Vytvořil globální průmyslový řetězec materiálů, součástek a aplikací. Je ideálním polovodičovým materiálem pro aplikace odolné vůči vysokým teplotám, vysokým frekvencím, záření a vysokému výkonu. Vzhledem k výraznému snížení spotřeby energie elektronických zařízení jsou výkonová zařízení z karbidu křemíku známá také jako „zelená energetická zařízení“ a pohánějí „novou energetickou revoluci“.
5. Zpevňující a zpevňující prostředek
Kromě výše uvedených aplikací se vlákna karbidu křemíku neboli whiskery karbidu křemíku široce používají jako vynikající výztužné a zpevňující činidla v kompozitních materiálech s materiály na bázi kovu nebo keramiky v oblastech, jako je strojírenství, chemické inženýrství, národní obrana, energetika a ochrana životního prostředí.
Čas zveřejnění: 22. března 2025