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碳化硅用途廣泛,越來越來的新市場正待開發(fā);以線切割為代表的新型領域,正帶著碳化硅行業(yè)換代升級;隨著國際和中國經濟形勢的好轉,碳化硅行業(yè)也會迎來一定的發(fā)展機會,需要注意的是國家對環(huán)境的管控將會更加嚴厲。
碳化硅的技術研發(fā)呈加速趨勢,替代技術大量出現。太陽能光伏產業(yè)仍處在快速成長期,有多種技術在激烈競爭。目前晶硅電池在市場份額上占了主要地位,但是其他技術也在快速演進中。此外,通常將碳化硅含量在50%以下的耐火制品稱為半碳化硅質制品,半碳化硅質制品包括熟料碳化硅制品、高鋁碳化硅制品、鋯英石碳化硅制品、莫來石碳化硅制品和剛玉碳化硅制品等。如若把硅晶電池看做一代電池技術,今后會有無機薄膜電池、薄膜電池等二三代電池技術。電池技術會向更高的發(fā)電效率上發(fā)展,這是一種趨勢。
高硬度碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、強度高、硬度高,耐磨性能好、摩擦系數小,且耐高溫,因而是制造密封環(huán)的理想材料。它與石墨材料組合配對時,其摩擦系數比氧化鋁陶瓷和硬質合金小,因而可用于高PV值,特別是輸送強酸、強堿的工況中使用。電爐中間用石墨或碳顆粒堆積成柱狀電阻發(fā)熱體,所配原料緊密填充在發(fā)熱體四周。我公司生產的碳化硅常壓燒結制品,具有密度高、硬度高、生產批量大、可生產復雜形狀制品的特點,適用于的密封件中使用,特別是高PV值及耐強酸、強堿的工況。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑等原料在電阻爐內經高溫冶煉而成。目前我國工業(yè)生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體,比重為3.20~3.25,顯微硬度為2840~3320kg/mm2。
包括黑碳化硅和綠碳化硅,其中:綠碳化硅是以石油焦和硅石為主要原料作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉。鋼鐵行業(yè)方面的應用:利用碳化硅的耐腐蝕,抗熱沖擊耐磨損,導熱好的特點,用于大型高爐內襯提高了使用壽命。常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體,一種是綠碳化硅,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質含金工具。另一種是黑碳化硅,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強度比綠碳化硅大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。
根據結合相的不同,碳化硅制品可分為以下幾類:
1. 氧化物結合碳化硅。以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結合相,包括黏土結合、莫來石結合和SiO2結合碳化硅。
2. 氮化物結合碳化硅。結合相為SiN4、Si2N2O、Sialon等共價鍵化合物。
3. 自結合碳化硅。包括β-SiC結合碳化硅和重結晶碳化硅。
4. 滲硅反應燒結碳化硅。由碳化硅和游離硅組成的一種碳化硅質工程陶瓷材料。
此外,通常將碳化硅含量在50%以下的耐火制品稱為半碳化硅質制品,半碳化硅質制品包括熟料碳化硅制品、高鋁碳化硅制品、鋯英石碳化硅制品、莫來石碳化硅制品和剛玉碳化硅制品等。