碳化硅是典型的多晶型化合物,按大類來分,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、機械、化工、建材、輕工、電子、發熱體。磨料可作為冶金工業的凈化劑、脫氧劑和改良劑。在機械加工方面可作為合成硬質合金刀具:加工后的硅碳板可作為耐火材料用于陶瓷燒制的棚板。通過精加工后生產的微粉,可用于該哦科技電子元器件和遠紅外線輻射材料的涂料。高純度精微粉可供國防工業航空航天器皿的涂層。對國標國內各經濟領域的用途十分廣闊。
碳化硅半導體能應對“極端環境”,據稱,碳化硅晶片甚至可以經受住金星或太陽附近的熱度。前期的研究表明,即是在560℃高溫中,碳化硅晶片在沒有冷卻裝置的情況下仍能正常運作。碳化硅晶片在通信領域具有廣闊的運用前景,能讓高清晰電視發射器提供更清晰的信號和圖像:也可以用在噴氣和汽車引擎中,監測電機運轉。同時,它還可運用于太空探索領域,幫助核動力飛船執行更繁雜的任務。法國物理學家語言,在芯片制造領域,碳化硅取代硅已為時不遠。碳化硅的工業應用主要有以下幾點。
(1)磨料
主要因為碳化硅具有很高硬度,化學穩定性和一定韌性,所以碳化硅能用于制造固結磨具、涂附磨具和自由研磨,從而來加工玻璃、陶瓷、石材、鑄鐵及某些非鐵金屬、硬質合金、鈦合金、高速鋼刀具和砂輪等。
(2)耐火材料和耐腐蝕材料
主要因為碳化硅具有高熔點(分解溫度)、化學惰性和抗熱振性,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
因為碳化硅可在熔鋼水中分解并和鋼水中游離氧、金屬氧化物反應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)有色金屬冶煉工業應用
利用碳化硅具有耐高溫,強度大,導熱性能良好,抗沖擊,做高溫間接加熱材料,如豎灌蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內襯、鋅粉爐用弧形板、熱電偶保護管等。