1. ประยุกต์ใช้กับวัสดุอัญมณี
ในอุตสาหกรรมอัญมณี ซิลิคอนคาร์ไบด์ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ "มอยซาไนต์" วัสดุที่พบเห็นได้ทั่วไปในท้องตลาดคือมอยซาไนต์ที่สังเคราะห์ขึ้น ในขณะที่มอยซาไนต์ธรรมชาติหายากมาก หายากเสียจนปรากฏขึ้นในหลุมอุกกาบาตเมื่อ 50,000 ปีที่แล้วเท่านั้น
2. การใช้งานในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม
ในภาคอุตสาหกรรมดั้งเดิม ซิลิคอนคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ใช้เป็นวัสดุทนไฟ เครื่องมือขัด และวัสดุโลหะวิทยา ซึ่งจะได้รับการวิเคราะห์แยกกันในเนื้อหาต่อไปนี้
ด้วยคุณสมบัติของวัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ความแข็งแรงสูง การนำความร้อนที่ดี และความต้านทานต่อแรงกระแทก จึงสามารถนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่น การบุผนังเตาหลอม ส่วนประกอบเตาหลอมอุณหภูมิสูง แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์ แผ่นบุผนัง ตัวรองรับ และทัพพี นอกจากนี้ วัสดุให้ความร้อนทางอ้อมที่อุณหภูมิสูงยังสามารถใช้ในอุตสาหกรรมการหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น เตาหลอมแนวตั้ง แผ่นอาร์คสำหรับเตาหลอมผงสังกะสี ท่อป้องกันเทอร์โมคัปเปิล เป็นต้น และยังใช้ในการผลิตวัสดุเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ขั้นสูงที่มีความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง รวมถึงใช้ในการผลิตหัวฉีดจรวด ใบพัดกังหันก๊าซ เป็นต้น ยิ่งไปกว่านั้น ซิลิคอนคาร์ไบด์ยังเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์บนทางหลวง ทางวิ่งเครื่องบิน ฯลฯ ดังนั้น ซิลิคอนคาร์ไบด์จึงมีชื่อเรียกทั่วไปว่า "ทรายทนไฟ" ซึ่งแม้จะเป็นชื่อเรียกทั่วไป แต่ก็แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติการทนไฟได้อย่างชัดเจน
(2) ผลิตภัณฑ์ที่ทนต่อการสึกหรอและทนต่อการกัดกร่อน:
เนื่องจากซิลิคอนคาร์ไบด์มีความแข็งสูง โดยมีค่าความแข็งตามมาตราโมห์อยู่ที่ 9.2-9.8 ซึ่งเป็นรองเพียงเพชรที่แข็งที่สุดในโลก (ระดับ 10) จึงมักเรียกกันว่า "ทรายเหล็กทอง" นอกจากนี้ยังมีความเสถียรทางเคมีที่ดีและความเหนียวในระดับหนึ่ง และสามารถนำไปใช้ในการผลิตล้อเจียร กระดาษทราย สายพานทราย หินเจียร บล็อกเจียร หัวเจียร สารเจียร และสำหรับการเจียรและขัดเงาซิลิคอนผลึกเดี่ยว ซิลิคอนผลึกหลายเหลี่ยม และผลึกเพียโซอิเล็กทริกในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในผลิตภัณฑ์ทางแสงได้
(3)วัตถุดิบทางโลหะวิทยา:
ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถใช้เป็นสารลดออกซิเจนในกระบวนการผลิตเหล็กและเป็นสารปรับปรุงโครงสร้างเหล็กหล่อได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตซิลิคอนเตตระคลอไรด์และเป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมเรซินซิลิโคน สารลดออกซิเจนซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นสารลดออกซิเจนแบบผสมชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งใช้แทนผงซิลิคอนและผงคาร์บอนแบบดั้งเดิมในการลดออกซิเจน เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการเดิมแล้ว มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เสถียรกว่า มีประสิทธิภาพในการลดออกซิเจนที่ดี ลดเวลาในการลดออกซิเจน ประหยัดพลังงาน เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเหล็ก ปรับปรุงคุณภาพเหล็ก ลดการใช้วัตถุดิบ ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ปรับปรุงสภาพการทำงาน และเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยรวมของเตาหลอมไฟฟ้า ซึ่งทั้งหมดนี้มีคุณค่าอย่างมาก
3. วัสดุสะท้อนแสงซิลิคอนคาร์ไบด์
วัสดุเซรามิกที่ผลิตโดยใช้คุณสมบัติพิเศษของเซรามิกในด้านคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น เสียง แสง ไฟฟ้า แม่เหล็ก และความร้อน เรียกว่า เซรามิกฟังก์ชัน เซรามิกฟังก์ชันมีหลายประเภทและมีประโยชน์ใช้สอยแตกต่างกัน โดยซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นวัสดุหลักที่ใช้ทำกระจกสะท้อนแสง เซรามิก SiC มีความแข็งแกร่งจำเพาะสูง มีเสถียรภาพทางความร้อนและเคมีที่ดี มีค่าสัมประสิทธิ์การเสียรูปจากความร้อนต่ำ และทนต่อการแผ่รังสีอนุภาคในอวกาศ ด้วยกระบวนการผลิตพิเศษ ทำให้สามารถผลิตตัวกระจกที่มีน้ำหนักเบาได้
4. ในฐานะวัสดุเซมิคอนดักเตอร์
เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามเป็นวัสดุหลักและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สำคัญที่สนับสนุนนวัตกรรม การพัฒนา การเปลี่ยนแปลง และการยกระดับอาวุธยุทโธปกรณ์ การสื่อสารเคลื่อนที่ 5G อินเทอร์เน็ตพลังงาน ยานยนต์พลังงานใหม่ ระบบขนส่งทางราง และอุตสาหกรรมอื่นๆ เนื่องจากบทบาทสำคัญในด้านความมั่นคงของชาติ การผลิตอัจฉริยะ การยกระดับอุตสาหกรรม การอนุรักษ์พลังงานและการลดการปล่อยมลพิษ และความต้องการเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญอื่นๆ จึงกำลังกลายเป็นจุดแข็งทางเทคโนโลยีในการแข่งขันระดับโลก
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งเป็นตัวแทนทั่วไปของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม ปัจจุบันเป็นหนึ่งในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแบนด์แก็ปขนาดกว้างที่พัฒนาเต็มที่และใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุดในเทคโนโลยีการผลิตผลึกและการผลิตอุปกรณ์ ได้ก่อให้เกิดห่วงโซ่อุตสาหกรรมวัสดุ อุปกรณ์ และการใช้งานระดับโลก เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการอุณหภูมิสูง ความถี่สูง ทนต่อรังสี และกำลังสูง เนื่องจากการลดการใช้พลังงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างมีนัยสำคัญ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์จึงเป็นที่รู้จักในชื่อ "อุปกรณ์พลังงานสีเขียว" ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อน "การปฏิวัติพลังงานใหม่"
5. สารเสริมแรงและเพิ่มความแข็งแรง
นอกเหนือจากการใช้งานข้างต้นแล้ว เส้นใยซิลิคอนคาร์ไบด์หรือเส้นใยขนาดเล็กอื่นๆ ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารเสริมแรงและเพิ่มความแข็งแรงที่ดีเยี่ยมในวัสดุคอมโพสิตที่ผสมกับวัสดุฐานโลหะหรือเซรามิก ในสาขาต่างๆ เช่น เครื่องจักรกล วิศวกรรมเคมี การป้องกันประเทศ พลังงาน และการรักษาสิ่งแวดล้อม
วันที่โพสต์: 22 มีนาคม 2568