1. Rakendatud vääriskivimaterjalidele
Vääriskivide tööstuses tuntakse ränikarbiidi ka kui "moissaniidi". Turul esinevad tavaliselt kunstlikult sünteesitud moissaniit, samas kui looduslik moissaniit on äärmiselt haruldane, nii haruldane, et see ilmus meteoriidikraatrites alles 50 000 aastat tagasi.
2. Traditsioonilised tööstuslikud rakendused
Traditsioonilises tööstusvaldkonnas kasutatakse ränikarbiidi peamiselt tulekindla materjalina, abrasiivtööriistana ja metallurgiamaterjalina, mida analüüsitakse eraldi järgnevas tekstis.
(1) Kõrge temperatuuriga vastupidavad tooted:
Kasutades ära ränikarbiidmaterjalide korrosioonikindluse, kõrge temperatuurikindluse, suure tugevuse, hea soojusjuhtivuse ja löögikindluse omadusi, saab neid kasutada mitmesuguste sulatusahjude vooderdiste, kõrge temperatuuriga ahjukomponentide, ränikarbiidplaatide, vooderplaatide, tugede ja kulpide jaoks. Teisest küljest saab kõrge temperatuuriga kaudseid kuumutusmaterjale kasutada värviliste metallide sulatamise tööstuses, näiteks vertikaalsetes destilleerimisahjudes, tsinkpulbri ahjude kaarplaatides, termopaari kaitsetorudes jne; kasutatakse täiustatud ränikarbiidist keraamiliste materjalide tootmiseks, mis on kulumiskindlad, korrosioonikindlad ja kõrge temperatuuriga vastupidavad; seda saab kasutada ka raketidüüside, gaasiturbiinilabade jms valmistamiseks. Lisaks on ränikarbiid ka üks ideaalseid materjale päikesekütteseadmetele maanteedel, lennukiradadel jne. Seetõttu on ränikarbiidil ka üldnimetus "tulekindel liiv", mis, kuigi väga levinud, demonstreerib täielikult selle tulekindlaid omadusi.
(2) Kulumiskindlad ja korrosioonikindlad tooted:
Peamiselt seetõttu, et ränikarbiidil on kõrge kõvadus, Mohsi kõvadus 9,2–9,8, mis on teisel kohal vaid maailma kõveima teemandi (tase 10) järel, on see üldtuntud kui "kuldne terasliiv". Sellel on ka hea keemiline stabiilsus ja teatav sitkus ning seda saab kasutada lihvketaste, liivapaberite, liivavööde, õlikivide, lihvplokkide, lihvpeade, lihvpastade valmistamiseks ning monokristallilise räni, polükristallilise räni ja piesoelektriliste kristallide lihvimiseks ja poleerimiseks elektroonikatööstuses optilistes toodetes.
(3) Metallurgia toorained:
Ränikarbiidi saab kasutada deoksüdeerijana terasetootmises ja malmi konstruktsioonide modifikaatorina. Seda saab kasutada ka ränitetrakloriidi toorainena ning see on silikoonvaigu tööstuse peamine tooraine. Ränikarbiidi deoksüdeerija on uut tüüpi tugev komposiitdeoksüdeerija, mis asendab deoksüdeerimisel traditsioonilist ränipulbrit ja süsinikupulbrit. Võrreldes algse protsessiga on sellel stabiilsemad füüsikalised ja keemilised omadused, hea deoksüdatsiooniefekt, lühem deoksüdatsiooniaeg, energiasääst, parem terasetootmise efektiivsus, parem terase kvaliteet, väiksem tooraine tarbimine, väiksem keskkonnareostus, paremad töötingimused ja elektriahjude ulatuslik majanduslik kasu, millel kõigil on oluline väärtus.
3, ränikarbiidist optiline helkurmaterjal
Keraamilisi materjale, mis on valmistatud keraamika erifunktsioonide abil, kasutades keraamika füüsikalisi omadusi, nagu heli, valgus, elekter, magnetism ja soojus, nimetatakse funktsionaalseks keraamikaks. Funktsionaalset keraamikat on erinevat tüüpi ja erinevate kasutusaladega ning ränikarbiidi kasutatakse funktsionaalse keraamika valdkonnas peamiselt peegeldava peeglimaterjalina. SiC-keraamikal on kõrge erijäikus, hea termiline ja keemiline stabiilsus, madal termilise deformatsiooni koefitsient ja vastupidavus kosmoseosakeste kiirgusele. Spetsiaalsete tootmisprotsesside abil on võimalik saada kergeid peegleid.
4. Pooljuhtmaterjalina
Kolmanda põlvkonna pooljuht on oluline põhimaterjal ja elektroonikakomponent, mis toetab riigikaitserelvastuse, 5G mobiilside, energiainterneti, uute energiasõidukite, raudteetranspordi ja teiste tööstusharude innovatsiooni, arendamist, ümberkujundamist ja ajakohastamist. Tänu oma olulisele rollile riigikaitsejulgeolekus, intelligentses tootmises, tööstuslikus uuendamises, energia säästmises ja heitkoguste vähendamises ning muudes olulistes strateegilistes vajadustes on see muutumas tehniliseks konkurentsikeskseks punktiks maailmas.
SiC kui kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalide tüüpiline esindaja on praegu üks küpsemaid ja laialdasemalt kasutatavaid laia keelutsooniga pooljuhtmaterjale kristallide tootmistehnoloogias ja seadmete valmistamisel. See on moodustanud ülemaailmse materjalide, seadmete ja rakenduste tööstusahela. See on ideaalne pooljuhtmaterjal kõrge temperatuuri, kõrgsageduse, kiirguskindlate ja suure võimsusega rakenduste jaoks. Elektroonikaseadmete energiatarbimise olulise vähenemise tõttu tuntakse ränikarbiidist toiteseadmeid ka kui "rohelise energia seadmeid", mis juhivad "uut energiarevolutsiooni".
5, tugevdav ja karastav aine
Lisaks ülaltoodud rakendustele on ränikarbiidist vurrusid või ränikarbiidikiude laialdaselt kasutatud suurepäraste tugevdus- ja karastusainetena komposiitmaterjalides koos metallipõhiste või keraamiliste materjalidega sellistes valdkondades nagu masinaehitus, keemiatehnika, riigikaitse, energeetika ja keskkonnakaitse.
Postituse aeg: 22. märts 2025