碳化硅的用途有哪些?
1、主要有四大应用领域,包括功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。2、作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。3、作为金属脱氧剂,碳化硅脱氧剂是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,各项理化性能稳定,脱氧效果好,时间缩短,提高炼钢效率,提高钢的质量,降低原辅材料消耗,减少环境污染等等都具有重要价值。4、高纯度的单晶,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。5、用于3—12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。6、避雷针、电路元件、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。7、利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。8、高温耐火材料领域。比如有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘等。9、建材陶瓷砂轮工业则利用其导热系数、热辐射、高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。
在半导体领域的应用
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。这类材料具有宽的禁带宽度(禁带宽度大于22ev)、高的热导率、高的击穿电场、高的抗辐射能力、高的电子饱和速率等特点,适用于高温、高频、抗辐射及大功率器件的制作。第三代半导体材料凭借着其优异的特性,未来应用前景十分广阔。
在光伏领域的应用
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。
国内逆变器厂家对新技术和新器件的应用还是太少,以碳化硅为功率器件的逆变器,并且开始大批量应用,碳化硅内阻很少,可以把效率做很高,开关频率可以达到10K,也可以节省LC滤波器和母线电容。碳化硅材料在光伏逆变器应用上或有突破。
在航空领域的应用
碳化硅制作成碳化硅纤维,碳化硅纤维主要用作耐高温材料和增强材料,耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布等。用做增强材料时,常与碳纤维或玻璃纤维合用,以增强金属(如铝)和陶瓷为主,如做成喷气式飞机的刹车片、发动机叶片、着陆齿轮箱和机身结构材料等,还可用做体育用品,其短切纤维则可用做高温炉材等。
碳化硅粗料已能大量供应,但是技术含量极高
的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。碳化硅晶片在我国研发尚属起步阶段,碳化硅晶片在国内的应用较少,碳化硅材料产业的发展缺乏下游应用企业的支撑。就人才培养和技术研发等开展密切合作;加强企业间的交流,尤其要积极参加国际交流活动,提升企业发展水平;关注企业品牌建设,努力打造企业的拳头产品等。