浏览数量: 10 作者: 本站编辑 发布时间: 2023-05-15 来源: 本站
碳化硅的的主要用途是分为三部分的,一是磨料磨具,二是耐火材料,三是铸造冶炼替代硅铁,可以说这三类用途占据了碳化硅的90%。其次还有在在半导体领域的用途以及在光伏领域的应用等大主要用途。
SiC是由硅(Si)和碳(C)组成的化合物半导体材料。其结合力非常强,在热、化学、机械方面都非常稳定。SiC存在各种多型体(多晶型体),它们的物理特性值各有不同。4H-SiC最适用于功率元器件。
以下是碳化硅的主要应用领域:
1、磨具磨料
碳化硅作为一种磨料,由于硬度极高,碳化硅能够极快的切割,也可用来清理或蚀刻较硬的工件表面,这些是软性磨料所不能完成的。因为碳化硅具有很高的硬度、化学稳定性和一定的韧性,所以碳化硅能用于制造固结磨具、涂附磨具和自由研磨,从而来加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、砂轮等。
2、耐火材料
由于碳化硅具有高熔点、化学惰性和抗热震性,所以碳化硅能用于磨俱、陶瓷製品烧成窑炉中用的棚板和匣钵,炼锌工业竖缸蒸馏炉用的碳化硅砖、铝电解槽衬、坩锅、小件炉材等多种碳化硅陶瓷制品品。碳化硅耐火材料具有强度高,导热系数大、抗震性好、抗氧化、耐磨损、抗侵蚀等优良的高温性能,是一种优质耐火材料。
3、铸造行业
碳化硅在铸造行业中至关重要铸造用碳化硅可以有效的改善铁液冶金质量,从而减少以上问题。目前市场上硅铁价格猛涨,碳化硅的价格基本没变,另外硅铁中含有的铝含量比碳化硅的铝含量要高,所以碳化硅代替硅铁也是比较好的,利用碳化硅(一般使用低品质碳化硅)代替硅铁脱氧,也可以为企业节省不少的资源。
4、半导体领域
碳化硅一维纳米材料由于自身的微观形貌和晶体结构使其具备更多独特的优异性能和更加广泛的应用前景,被普遍认为有望成为第三代宽带隙半导体材料的重要组成单元。第三代半导体材料即宽禁带半导体材料,又称高温半导体材料,主要包括碳化硅、氮化镓、氮化铝、氧化锌、金刚石等。
碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟,应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,目前在已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。由于碳化硅功率器件可显著降低电子设备的能耗,因此碳化硅器件也被誉为带动“新能源革命”的“绿色能源器件”。
5、光伏领域
光伏逆变器对光伏发电作用非常重要,不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)等。
未来,碳化硅的主要运用还可能集中在电路元件、半导体、结构材料、离合器、核燃料、裁切工具等领域。并且随着回收技术的提高,还可能实现一些成品回收等。