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碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種,都屬α-SiC。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。①黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃,也用于珩磨汽缸套。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Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
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,還具有較大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。煉得的碳化硅塊,經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。歸納起來(lái)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(cè)功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測(cè)功能等。
國(guó)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(kāi)始大批量應(yīng)用,碳化硅內(nèi)阻很少,可以把效率做很高,開(kāi)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。
有色金屬冶煉工業(yè)的應(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,作高溫間接加熱材料,如堅(jiān)罐蒸餾爐精餾爐塔盤(pán),鋁電解槽,銅熔化爐內(nèi)襯,熱電偶保護(hù)管等。
鋼鐵行業(yè)方面的應(yīng)用:利用碳化硅的耐腐蝕、抗熱沖擊耐磨損、導(dǎo)熱好的特點(diǎn),用于大型高爐內(nèi)襯提高了使用壽命。
冶金選礦行業(yè)的應(yīng)用:碳化硅硬度僅次于金剛石,具有較強(qiáng)的耐磨性能,是耐磨管道、葉輪、泵室、旋流器,礦斗內(nèi)襯的理想材料,其耐磨性能是鑄鐵。橡膠使用壽命的5—20倍,也是航空飛行跑道的理想材料之一。
這部分爐料在制煉時(shí)未達(dá)到反應(yīng)溫度,因而不起反應(yīng),只起保溫作用,它在爐中所占的位置叫保溫帶。鋼鐵行業(yè)方面的應(yīng)用:利用碳化硅的耐腐蝕,抗熱沖擊耐磨損,導(dǎo)熱好的特點(diǎn),用于大型高爐內(nèi)襯提高了使用壽命。保溫帶爐料與反應(yīng)帶爐料的配制方法、制煉后該部位爐料的利用方法不盡相同。有一種工藝方法,在保溫帶的特定區(qū)域內(nèi)裝爐時(shí)裝以新料,制煉后取出配到反應(yīng)料中去,這就叫做焙燒料。若將保溫帶上未反應(yīng)的料經(jīng)再生處理,稍加焦炭及適量木屑,配制成保溫料重新利用,就稱之為乏料。