碳化硅具有多种优良特性,因此被广泛应用于多个领域,主要用途包括:
1. 冶金选矿行业:碳化硅硬度仅次于金刚石,耐磨性强,可作为叶轮、泵房、耐磨管道、旋流器、矿斗内衬的理想材料,其耐磨性是橡胶、铸铁使用寿命的5-20倍,也是航空跑道的理想材料之一。
2. 有色金属冶炼工业:由于具有耐高温、高强度、良好的导热性和抗冲击性,可用作高温间接加热材料,如干馏炉、蒸馏炉托盘、铝电解槽、熔铜炉衬、锌粉炉用电弧板、热电偶保护管等。
3. 钢铁行业:利用其耐腐蚀性、抗热震性和耐磨性以及良好的热传导特性,可以提高大型高炉炉衬的使用寿命。
4. 绿色节能方面:碳化硅具有良好的导热和热稳定性,用作换热器时,燃耗可降低20%~35%,生产率提高20~30%,耐磨性是普通耐磨材料的6~7倍。
5. 建材陶瓷、砂轮工业方面:利用其优良的导热性、热辐射和高热强度,不仅能降低窑具的承载重量,还能提高窑具的承载能力和产品质量,缩短生产周期,是陶瓷釉料烧制和烧结的理想间接材料。
6. 化工领域:可作为冶炼钢铁脱氧剂,能在熔融的钢水中分解,并与游离的氧原子和金属氧化物反应生成一氧化碳气体及含硅废料,保证钢铁冶炼的纯净性,提高产品纯度。同时也是生产制造四氯化硅的原料,四氯化硅是硅树脂工业的重要原料。
7. 电工方面:可用作加热元件、电阻、二极管、晶体管和热敏器件。碳化硅能提高器件的耐压能力,降低功率损耗,在兼顾器件功率和频率的同时还能耐高温,可极大提高电子器件的性能。
8. 半导体领域:作为高效发光半导体的制作原料,通过加入不同杂质改变发光波长,可制成发光二极管。
9. 核能领域:碳化硅及碳化硅的复合材料具有良好的耐高温性,可应用于核能相关领域。
10. 耐火材料:碳化硅具有不易被氧化的化学性质以及抗热震性和高熔点(分解温度)的特点,可在化工设备制造中用作石油气化器、脱硫炉炉衬的原料;在金属冶炼时用作液体金属输送管道、冶炼炉的炉衬、熔炼金属坩埚等;在钢铁冶炼时用于需要防腐蚀、抗磨损部位的冶炼设备制品;在硅酸盐工业中用作窑炉的棚板;在航天工业上用作火箭发动机的尾喷管和高温燃气透平叶片原料。
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