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碳化硅陶瓷的性能和用途有哪些?

2020-05-02 作者:碳化硅研究员

       碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时,在实验室偶然发现的一种碳化物,它具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,本文就给大家分享一下碳化硅有哪些性能优势和用途!

  碳化硅陶瓷的性能有哪些?

  1、高压特性:碳化硅陶瓷器件是同等硅器件耐压的10倍,碳化硅肖特基管耐压可达2400V,碳化硅场效应管耐压可达数万伏,且通态电阻并不很大;

  2、高温特性:在Si材料已经接近理论性能极限的今天,碳化硅陶瓷器件因其高耐压、低损耗、高效率等特性,一直被视为“理想器件”而备受期待。然而,相对于以往的Si材质器件,碳化硅陶瓷器件在性能与成本间的平衡以及其对高工艺的需求,将成为SiC功率器件能否真正普及的关键。

  目前,低功耗的碳化硅器件已经从实验室进入了实用器件生产阶段。目前碳化硅圆片的价格还较高,其缺陷也多。通过不断的研究开发,预计到2010年前后,碳化硅器件将主宰功率器件的市场,但实际上并非如此;

  3、高耐磨性:碳化硅陶瓷这个产品经过了研究测定的,碳化硅陶瓷这个产品的耐磨性相当于266倍的锰钢,相当于1741倍的高铬铸铁,耐磨性上面是非常好的,这样的话碳化硅陶瓷这个产品在使用的时候是能够大大的减少设备磨损的,就能够减少维修的频次和费用的话,还是可以为我们节约不少金钱费用的,碳化硅陶瓷是能够连续使用十年以上的时间的;

  4、高硬度:碳化硅陶瓷的强度高、硬度高、重量轻:作为一个新型的材料,碳化硅陶瓷这个产品的使用强度上面是非常高,硬度高,重量上面也是非常轻的,这样的碳化硅陶瓷在使用的时候,安装与更换上面会更加的方便的;

  碳化硅陶瓷的用途有哪些?

  1、可用于窑炉配件:轻工、建材、电子等行业大量使用各种工业窑炉,采用不同材质碳化硅窑具的组合,可以大幅度减少窑具重量及其所占据的空间,提高能量利用率,减轻工人劳动强度;同时由于48碳化硅部件优异的抗熟冲击性能,烧成升温速度可以加快;

  2、可用于化工、冶金:碳化硅陶瓷材料对铁水、熔渣和碱金属的侵蚀有高的抗力,和高导热和耐磨损的特性,70年代至90年代初期。全世界已有65%以上的大型高炉采用了氮化硅结台碳化硅材料作为炉身材料,使高炉寿命延长了2096—40%。在冶炼金属铝、铜和锌时,也大量的采用了各种碳化硅材料作为炉衬或坩埚。在化工、冶金工业中,为了充分利用各种热炉废气中的热量,经常使用陶瓷热交换器预热各种气体或液体;

  3、可用于各种高温装置:碳化硅陶瓷材料烧结、熔化、热处理,以及玻璃行业,燃气间接加热是一种重要方式;燃气间接加热与直接燃烧加热相比,可大大提高热效率,降低NO。等有害气体的排出。同时提高了温度的稳定性,保证对炉内气氛的控制;

  4、可用于环保能源设备:碳化硅陶瓷可用于脱硫脱硝,将煤气在高温下直接净化,可充分利 Hexolov热交换器用煤气的显热,比之常温净化可大大提高热效率,将高温净化后的煤气直接用于燃气轮机发电,可以大大提高供电效率,减低有害物的排量,节约用水。现代燃煤发电系统中燃气轮机设备的使用与环境保护的标准都要求实现高温燃气直接除尘;

  5、可用于机械密封件:为了改进性能,节约燃料,延长保修期,汽车工业对冷却系统提出了更高的要求,由于汽车冷却系统温度和压力的提高,要求水泵具有更高的速度,承担更高的负载。提高水泵使用寿命的重要因素之一是机械密封问题,碳化硅陶瓷作为机械密封件的素胚,其强度完全达标承载的负荷;

  6、可用于发热元件:碳化硅陶瓷重要的导电特性使得其是制造lOOO。C以上加热炉发热元件的最主要材料,碳化硅发热元件是碳化硅材料的最主要产品,具有极大的市场;

  综上来看的话碳化硅陶瓷是很不错的,优秀的性能再加上低廉的价格,使得它要比同类型的材料更加的具有市场优势。同时这种材料目前的使用性还是很强的,可以看到的是它使用的领域也越来越多,适应的环境也越来越广。