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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。堿性碳化硅(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石及鎂質(zhì)耐火泥)等。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,即使在560攝氏度的高溫中,碳化硅晶片在沒(méi)有冷卻裝置的情況下仍能正常運(yùn)作。
碳化硅晶片在通訊領(lǐng)域具有廣闊的運(yùn)用前景,能讓高清晰電視提供更清晰的信號(hào)和圖像;也可以用在噴氣和汽車引擎中,監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。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。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)家預(yù)言,在芯片制造領(lǐng)域,碳化硅取代硅已為時(shí)不遠(yuǎn)。
利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性能良好、抗沖擊等特性,碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構(gòu)件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。
另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料,如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內(nèi)襯、熱電偶保護(hù)管等;用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等碳化硅陶瓷材料;還可以制做火箭噴管、燃?xì)廨啓C(jī)葉片等。
建材陶瓷,砂輪工業(yè)方面的應(yīng)用:利用其導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射,高熱強(qiáng)度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短了生產(chǎn)周期,是陶瓷釉面烘烤燒結(jié)理想的間接材料。
節(jié)能方面的應(yīng)用:利用良好的導(dǎo)熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高20-30%。特別是礦山選廠用排放輸送管道的內(nèi)放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。