碳化硅是典型的多晶型化合物,按大類來(lái)分,有α-碳化硅和β碳化硅兩種。α-碳化硅作為磨料有黑、綠兩種品種。β-碳化硅是制備碳化硅類陶瓷的主要原料。
碳化硅的用途十分廣泛,如冶金、機(jī)械、化工、建材、輕工、電子、發(fā)熱體。磨料可作為冶金工業(yè)的凈化劑、脫氧劑和改良劑。在機(jī)械加工方面可作為合成硬質(zhì)合金刀具:加工后的硅碳板可作為耐火材料用于陶瓷燒制的棚板。通過(guò)精加工后生產(chǎn)的微粉,可用于該哦科技電子元器件和遠(yuǎn)紅外線輻射材料的涂料。高純度精微粉可供國(guó)防工業(yè)航空航天器皿的涂層。對(duì)國(guó)標(biāo)國(guó)內(nèi)各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的用途十分廣闊。
碳化硅半導(dǎo)體能應(yīng)對(duì)“極端環(huán)境”,據(jù)稱,碳化硅晶片甚至可以經(jīng)受住金星或太陽(yáng)附近的熱度。前期的研究表明,即是在560℃高溫中,碳化硅晶片在沒(méi)有冷卻裝置的情況下仍能正常運(yùn)作。碳化硅晶片在通信領(lǐng)域具有廣闊的運(yùn)用前景,能讓高清晰電視發(fā)射器提供更清晰的信號(hào)和圖像:也可以用在噴氣和汽車(chē)引擎中,監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),它還可運(yùn)用于太空探索領(lǐng)域,幫助核動(dòng)力飛船執(zhí)行更繁雜的任務(wù)。法國(guó)物理學(xué)家語(yǔ)言,在芯片制造領(lǐng)域,碳化硅取代硅已為時(shí)不遠(yuǎn)。碳化硅的工業(yè)應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)。
(1)磨料
主要因?yàn)?a href="http://www.gdwywj.com/show-1514.html" target="_blank" style="font-weight: bold;">碳化硅具有很高硬度,化學(xué)穩(wěn)定性和一定韌性,所以碳化硅能用于制造固結(jié)磨具、涂附磨具和自由研磨,從而來(lái)加工玻璃、陶瓷、石材、鑄鐵及某些非鐵金屬、硬質(zhì)合金、鈦合金、高速鋼刀具和砂輪等。
(2)耐火材料和耐腐蝕材料
主要因?yàn)?a href="http://www.gdwywj.com/show-1514.html" target="_blank" style="font-weight: bold;">碳化硅具有高熔點(diǎn)(分解溫度)、化學(xué)惰性和抗熱振性,所以碳化硅能用于磨具、陶瓷制品燒成窯爐中用棚板和匣缽、煉鋅工業(yè)豎缸蒸餾爐用碳化硅磚、鋁電解槽襯、坩堝、小件爐襯等多種碳化硅陶瓷制品
(3)化工用途
因?yàn)樘蓟杩稍谌垆撍蟹纸獠⒑弯撍杏坞x氧、金屬氧化物反應(yīng)生成一氧化碳和含硅爐渣。所以它可作為冶煉鋼鐵凈化劑,即用作煉鋼脫氧劑和鑄鐵組織改良劑。這一般使用低純度碳化硅,以降低成本。同時(shí)還可以作為制造四氯化硅原料。
(4)電工用途
用作熱元件、非線性電阻原件和高溫半導(dǎo)體材料。加熱元件如硅碳棒(使用與1100~1500℃工作各種電爐),非線性電阻原件,各式避雷閥片。
(5)有色金屬冶煉工業(yè)應(yīng)用
利用碳化硅具有耐高溫,強(qiáng)度大,導(dǎo)熱性能良好,抗沖擊,做高溫間接加熱材料,如豎灌蒸餾爐、精餾爐塔盤(pán)、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、鋅粉爐用弧形板、熱電偶保護(hù)管等。