ซิลิคอนคาร์ไบด์มีบทบาทอย่างไรในอุตสาหกรรม?

1. สารกำจัดออกซิไดซ์ในการผลิตเหล็ก

 

ซิลิคอนคาร์ไบด์ประกอบด้วย:

 

ซิลิคอน (ศรี)

คาร์บอน (ซี)

 

ในเหล็กหลอมเหลวจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน:

 

Si + O → SiO₂

C + O → CO↑

 

ดังนั้น:

 

สามารถกำจัดออกซิไดซ์ได้อย่างรวดเร็ว

ลดการรวมตัวของออกไซด์

ปรับปรุงความบริสุทธิ์ของเหล็กหลอมเหลว

 

เปรียบเทียบกับการใช้เฟอร์โรซิลิคอนเพียงอย่างเดียว:

 

ประสิทธิภาพการกำจัดออกซิเดชันที่สูงขึ้น

ปล่อยความร้อนได้มากขึ้น

อัตราการฟื้นตัวที่ดีขึ้น

 

ที่ใช้กันทั่วไปใน:

 

การทำเหล็กด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า

ดีออกซิเดชันขั้นสุดท้ายในคอนเวอร์เตอร์

เหล็กชนิดพิเศษ

2. ฟังก์ชันการเติมคาร์บอน-

 

คาร์บอนคงที่ในซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถเพิ่มปริมาณคาร์บอนในเหล็กได้

 

ข้อดี:

 

อัตราการดูดซึมสูง

สิ่งเจือปนต่ำ

ปริมาณไนโตรเจนต่ำ

 

ดังนั้น โรงหล่อหลายแห่งจึงใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์เพื่อทดแทนคาร์บอนบางส่วน{0}}

 

3. การปรับปรุงคุณภาพเหล็กหลอมเหลว (การหล่อ)

 

ผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในเหล็กสีเทาและเหล็กดัด

 

ฟังก์ชั่นต่างๆ ได้แก่:

 

การปรับปรุงสัณฐานวิทยาของกราไฟท์

 

ส่งเสริม:

 

การก่อตัวของกราไฟท์ประเภท A

การปรับแต่งกราไฟท์

การกระจายตัวของกราไฟท์สม่ำเสมอ

 

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถ:

 

ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล

ลดแนวโน้มการใช้เหล็กหล่อขาว

ปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป

เพิ่มผลของการฉีดวัคซีน

 

เมื่อซิลิกอนคาร์ไบด์เข้าไปในเหล็กหลอมเหลว:

 

มีสถานที่เกิดนิวเคลียส

มันปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค

 

สามารถแทนที่ได้บางส่วน:

 

หัวเชื้อเฟอโรซิลิคอน

ช่วยลดความพรุนของการหดตัวและรูพรุนของก๊าซ

 

เนื่องจากเหล็กหลอมเหลวมีความลื่นไหลดีกว่า:

 

ข้อบกพร่องในการหดตัวลดลง

การหล่อมีความหนาแน่นมากขึ้น

วัสดุทนไฟซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

 

เตาหลอม

เตาเผาแบบหมุน

เตาเผาเซรามิค

เตาเผาขยะ

 

เหตุผล:

 

1. ทนต่ออุณหภูมิสูง-

 

สามารถทนต่ออุณหภูมิ:

 

กว่า 1600 องศา

2. ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนสูง

 

ทนต่อการแตกร้าวที่เกิดจากการหมุนเวียนของความร้อน

 

3. ความต้านทานการสึกหรอ

 

เหมาะสำหรับ:

 

สภาพแวดล้อมการสึกหรอสูง-

บริเวณที่มีการกัดเซาะสูง

ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความแข็งสูงมาก รองจาก:

 

เพชร

ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์

 

ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

 

การเจียรและการตัด

 

ตัวอย่างเช่น:

 

ล้อเจียร

กระดาษทราย

วัสดุขัดเงา

แผ่นตัด

ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว

 

ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น:

 

ใช้ในซีเมนต์คาร์ไบด์

เวเฟอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

การบดที่แม่นยำ

ซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ

 

ใช้กันทั่วไปมากขึ้นสำหรับ:

 

เหล็กหล่อ

โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก-

การบดทั่วไป

ปัจจุบันนี้เป็นภาคส่วนที่เติบโตเร็วที่สุด-ทั่วโลก

1. วัสดุเซมิคอนดักเตอร์

 

ในบรรดาเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม- ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุหลัก

 

ข้อดี:

 

ความต้านทานไฟฟ้าแรงสูง-

ทนต่ออุณหภูมิสูง-

ประสิทธิภาพความถี่สูง-ที่ยอดเยี่ยม

การใช้พลังงานต่ำ

2. การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า

 

ผู้ผลิตรถยนต์เช่น Tesla ใช้อุปกรณ์จ่ายไฟ SiC อย่างกว้างขวาง

 

การใช้งาน:

 

ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

อินเวอร์เตอร์

ที่ชาร์จบนเครื่อง-

 

ประโยชน์:

 

ระยะการขับขี่ที่ดีขึ้น

การสร้างความร้อนลดลง

ประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น

3. เซลล์แสงอาทิตย์และการจัดเก็บพลังงาน

 

อุปกรณ์ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถปรับปรุงได้:

 

ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ประสิทธิภาพระบบกักเก็บพลังงาน

 

ส่งผลให้ความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

อุปกรณ์แปรรูปทางเคมี

 

ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และใช้ใน:

 

ปั๊ม

ซีล

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

 

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

 

กรดแก่

สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเข้มข้น

อุตสาหกรรมเซรามิกส์

 

ใช้ใน:

 

เซรามิกโครงสร้างประสิทธิภาพสูง-

เซรามิกขีปนาวุธ

เซรามิกนำความร้อน

พิมพ์	ลักษณะเฉพาะ	การใช้งานหลัก
ซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ	มีความเหนียวดี	โลหะวิทยา สารกัดกร่อน
ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว	มีความบริสุทธิ์สูง	การตัดที่แม่นยำ สารกึ่งตัวนำ
SiC เกรดโลหะวิทยา-	ต้นทุนต่ำ	การทำเหล็กการหล่อ
SiC เกรดเซมิคอนดักเตอร์-	มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ-	ชิปส์ พลังงานใหม่