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碳化硅粗料已能大量供應,但是技術含量較高的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規模經濟。碳化硅晶片在我國研發尚屬起步階段,碳化硅晶片在國內的應用較少,碳化硅材料產業的發展缺乏下游應用企業的支撐。就人才培養和技術研發等開展密切合作;加強企業間的交流,尤其要積極參加交流活動,提升企業發展水平。
利用碳化硅具有耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊、作高溫間接加熱材料、如堅罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內襯、爐用弧型板、熱電偶保護管等。鋼鐵利用了碳化硅的耐腐蝕、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。
碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工抗張強度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速具。
利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性,碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。另一方面可用于有色金屬冶煉工業的高溫間接加熱材料,如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內襯、爐用弧型板、熱電偶保護管等;用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等碳化硅陶瓷材料;還可以制做火箭噴管、燃氣輪機葉片等。
碳化硅的制造工藝通常包括以下步驟:
原料選擇與處理:選擇高純度的碳化硅粉末,并按照一定比例混合添加必要的添加劑,如瀝青、樹脂等,以形成坯體。
成型:采用注塑、擠壓、壓制等方式將混合好的碳化硅粉末坯體成型。
烘干與成型:將成型好的坯體放入烘箱中進行烘干、煅燒,形成具有一定形狀和尺寸、且具有高溫耐受性能的成品。
再加工與加工肆:將成品進行加工肆,如切割、研磨、拋光、打孔等加工工藝,以便容易用于各種應用場合。
需要注意的是,碳化硅的性質特殊,加工難度較大,操作時需要采取相應的措施,如選擇合適的加工工具、環境條件等,以避免碳化硅器件出現裂紋、變形等問題。同時,在執行具體的碳化硅器件制造過程前,需要根據實際需要和情況進行技術方面的深入研究。