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作為磨料,可用來做磨具,如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。碳化硅主要有四大應(yīng)用領(lǐng)域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。人們將碳化硅廢料粉化技術(shù)分為了兩大類,其一為成型加工法,這種方法的主要特點(diǎn)是通過特定的設(shè)備和方法,將粉狀碳化硅廢料處理成符合市場需要的特定形狀、成分、密度等要求的團(tuán)塊裝碳化硅廢料。目前碳化硅粗料已能大量供應(yīng),不能算高新技術(shù)產(chǎn)品,而技術(shù)含量較高的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
高純度的單晶,可用于制造半導(dǎo)體、制造碳化硅纖維。主要用途:用于3—12英寸單晶硅、多晶硅、石英晶體等線切割。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物-莫桑石中。碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。目前碳化硅粗料已能大量供應(yīng),不能算高新技術(shù)產(chǎn)品,而技術(shù)含量較高的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。
黑碳化硅是以石英砂,石油焦和硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉,性脆而鋒利。綠碳化硅是以石油焦和硅石為主要原料,添加鹽作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。特別是熔煉中,增加石墨核心,提高球鐵的石墨球數(shù),改善灰鐵的石墨形態(tài)等等都非常有益。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉。
碳化硅含硅約70%,含碳30%,并有少量游離碳和硅。高純碳化硅一般含量在96%以上,做磨具磨料用,有黑色,綠色等顏色的區(qū)分,普通碳化硅在80%以下,多顯綠色和其他色。鑄造用碳化硅盡量在90%左右,一是高純料,硬度高,熔點(diǎn)也高,低純料可能雜質(zhì)太多。所以在碳化硅使用過程中,一定要注意,碳化硅用于磨具磨料的時(shí)候,粒度跟普通的鑄造和煉鋼碳化硅粒度是不一樣的,它的粒度范圍值非常小,一般都是60-80目,80-100目,100目-120目,180目-200目等,粒度是非常細(xì)膩的。還有一種再生碳化硅,較便宜,是用碳化硅回收的舊電器件加工而成。
在電爐里用料,盡量顆粒細(xì)一些,0.5-3毫米,這樣容易熔化,吸收,在沖天爐里使用,則塊度大一點(diǎn),以免被強(qiáng)氣流沖出。高溫下,碳化硅分解成碳和硅離子,它們的化學(xué)特性是首先和氧反應(yīng),所以有減輕鐵水的氧化作用,后分別進(jìn)入鐵水,首先成為石墨的結(jié)晶核心,大家都知道,碳和硅都有較強(qiáng)的孕育作用,所以它們對(duì)電爐和低碳硅鐵水的熔煉有很好的幫助。此外還有立方碳化硅,它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體,用以制作的磨具適于軸承的超精加工,可使表面粗糙度從Ra32~0。
碳化硅在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用:
光伏逆變器對(duì)光伏發(fā)電作用非常重要,不僅具有直交流變換功能,還具有地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、大功率跟蹤控制功能、防單獨(dú)運(yùn)行功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、自動(dòng)電壓調(diào)整功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流檢測功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測功能等。它對(duì)鋼材性能的主要影響:使鋼材產(chǎn)生熱脆、減低鋼的力學(xué)性能及焊接性能等。
國內(nèi)逆變器廠家對(duì)新技術(shù)和新器件的應(yīng)用還是太少,以碳化硅為功率器件的逆變器,并且開始大批量應(yīng)用,碳化硅內(nèi)阻很少,可以把效率做很高,開關(guān)頻率可以達(dá)到10K,也可以節(jié)省LC濾波器和母線電容。碳化硅材料在光伏逆變器應(yīng)用上或有突破。