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碳化 家族應用知多少?
2019年04月17日 發布 分類律︰粉體應用技術 點擊量屏帕︰106
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前段時間看了個帖子既生 涪洽,何生碳加帥窮︰可是夏慚奶,有種材料叫碳化 •••”蟲,小編將為大家挖掘一下這種叫碳化 的材料能干嘛?下文對其各個領域做簡單整理絹訪。

一哭須蛋、應用于寶石材料

在寶石界靜,碳化 也叫“莫桑石”辜,市面所見一般為人工合成莫桑石泡,天然的莫桑石極為稀有漚,稀少到僅出現在五萬年前隕石坑內逆同底。

根據寶石界的資料宿客︰莫桑石的火彩是鑽石的2.5倍;色散值是0.104(鑽石是0.044);折射率2.654而鑽石是2.417;鑽石莫氏硬度是10僻,硬度之王非它莫屬燦盆亮,而莫桑石也有9.2-9.8隊敬,也遠高于其它寶石賴鵲敵。所以另粉,相同條件加工後的莫桑石與鑽石石相比也毫不遜色茫鈕,也有“莫桑鑽”之稱淡。

二羅愧、傳統工業上的應用

在傳統工業領域上肛齒,碳化 主要是作為耐火材料膘,磨料磨具及冶金材料徐瓶商,下文將分別解析第。

1擠咖、高級耐火材料轄洶畫︰利用碳化 材料的耐腐蝕攘猩、耐高溫騰寫繞、強度大橙嚼、導熱性能良好哼、抗沖擊等特性詞,一方面可用于各種冶煉爐襯賄霜棋、高溫爐窯構件珊讕錨、碳化 板冪、襯板漣凍底、支撐件耗開、匣缽等幢。另一方面可用于有色金屬冶煉工業的高溫間接加熱材料艇雖,如豎罐蒸餾爐間、鋅粉爐用弧型板魏村、熱電偶保護管等;用于制作耐磨睹敦懂、耐蝕頰拎、耐高溫等高級碳化 陶瓷材料;還可以制做火箭噴管盎、燃氣輪機葉片等閃擅漚。此外逃,碳化 也是高速公路窗灰、航空飛機跑道太陽能熱水器等的理想材料之一靡。因此碳化 也有一個俗名叫“耐火砂”萎,雖然很俗但是充分說明了它所具有的耐火特性恕。

圖局壇難︰“反應燒結碳化 噴火嘴”是隧道窯縛盆、梭式窯唬、輥道窯的理想的噴火窯具師敦,也廣泛適用于明火直接加熱和輻射管間接加熱系統的工業窯爐中棉希。

2量、磨料磨具暮︰主要因為碳化 具有很高硬度,莫氏硬度為9.2-9.8憾污,僅次于世界上最硬的金剛石(10級)毀盛楔,因此俗稱“金鋼砂”需褥媽,還具有很好的化學穩定性和一定的韌性貪,故可用于制作砂輪鋁未窩、砂紙揪漿低、砂帶忱鈕尼、油石毒繭湊、磨塊盲、磨頭哀痢、研磨膏及光產品中單晶 海、多晶 和電子行業的壓電晶體等方面的研磨貫、拋光等郊惺昏。

圖煉︰碳化 砂輪

3白全、冶金原料穗︰碳化 可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑掃眠,可用做制造四氯化 的原料底娃,是 樹脂工業的主要原料揣婦戚。碳化 脫氧劑是一種新型的強復合脫氧劑末排,取代了傳統的 粉碳粉進行脫氧侖桂掣,和原工藝相比各項理化性能更加穩定晃,脫氧效果好欣峰,使脫氧時間縮短淨舶穢,節約能源惜,提高煉鋼效率墾鄲燈,提高鋼的質量腹鹼裙,降低原輔材料消耗虛款,減少環境污染咕,改善勞動條件擒腑插,提高電爐的綜合經濟效益都具有重要價值負。

三斥恰、碳化 光學反射鏡材料

利用陶瓷對聲懇猴洛、光 慌、電竅、磁甭端晴、熱等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料稱為功能陶瓷痹闖形。功能陶瓷種類繁多並記,用途各異鬧,碳化 在功能陶瓷領域主要是作為反射鏡材料碼灕冪。SiC陶瓷具有高比剛度攫柑、較好的熱和化學穩定性孝鄰、較低的熱變形系數且耐空間粒子輻照板,通過特殊的制作工藝褂,可以獲得輕量化結構的反射鏡鏡體摧。

圖圖糜︰直徑4米碎刃習、重達1.6噸單體碳化 反射鏡

四雙、作為半導體材料

第三代半導體是支撐國防軍備筐茅締、5G移動通信豁 色、能源互聯網乘搔函、新能源汽車率躬、軌道交通等產業創新發展和轉型升級的重點核心材料和電子元器件躺壕幻,因其在國防安全報、智能制造韶、產業升級具掣猛、節能減排等國家重大戰略需求方面的重要作用貢痙,正成為世界各國競爭的技術制高點潘。

SiC作為第三代半導體材料的典型代表太侶,也是目前晶體生產技術和器件制造水平最成熟齲敬倦,應用最廣泛的寬禁帶半導體材料之一暢聊,目前在已經形成了全球的材料捂蝦、器件和應用產業鏈爐霜。是高溫盾狡睫、高頻按蒜狗、抗輻射刻晌朽、大功率應用場合下極為理想的半導體材料石渴。由于碳化 功率器件可顯著降低電子設備的能耗績,因此碳化 器件也被譽為帶動“新能源革命”的“綠色能源器件”攜。

1蒂急、半導體照明領域

碳化 作為LED器件襯底是其目前應用最為成熟的領域剮,市場上SiC晶片大比例被用于制造高亮度LED襯底材料樓白沫。采用碳化 作為襯底的LED期間亮度更高礁、能耗更低壽命更長坑、單位芯片面積更信┘鸞浴,在大功率LED方面具有非常大的優勢割笑。

 2008年北京奧運會期間建造的水立方場館照明即采用了496000顆碳化 基大功率LED

2腥咕忌、新能源汽車及不間斷電源等電力電子領域

新能源汽車產業要求逆變器(即馬達驅動)的半導體功率模塊菩,在處理高強度電流時嘲息,具有遠超出普通工業用途逆變器的可靠性;在大電流功率模塊中擴,具有更好的散熱性風蘭,高效核慮惠、快速勿、耐高溫慚僻奴、可靠性高的半導體碳化 模塊完全符合新能源汽車要求奧。半導體碳化 功率模塊小型化的特點可大幅削減新能源汽車的電力損失褥絛,使其在200℃高溫下仍能正常工作默。更輕廢奸疽、更小的設備重量減少恐,減少汽車自身重量帶來的能耗盎。

半導體碳化 材料除了在新能源汽車節能中佔有重要地位外溪側舌,在高鐵湍巷淨、太陽能光伏辜、風能簇緬扛、電力輸送季負、UPS不間斷電源等電力電子領域均起到了卓越的節能環保作用梅。

半導體材料及其應用示意

3髓柏焚、讓電子設備體積更小

將筆記本電腦適配器的體積減少80%凌怪好,將一個變電站的體積縮小至一個手提箱的大小羞。這也是碳化 半導體令人期待的一個地方烘閃惟。碳化 技術的發展有望將消費類電子產品的體積磊闌交,如將筆記本電腦適配器的體積減少80%;也可以將一個變電站的體積縮小至一個手提箱的大小規格剿。

五浪課、補強增韌劑

除了如上應用健,碳化 晶須或碳化 縴維作為一種優良的補強增韌劑竟欽,與金屬基或陶瓷基材料復合材料也已廣泛運用到機械藉奈、化工守闊我、國防濾拴杉、能源篇糠爸、環保等領域羌練閨。

作者彎搓鬧︰阿渺


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