碳化矽SiC在陶瓷中的應用

碳化矽SiC在陶瓷中的應用

碳化矽SiC包括綠色碳化矽SiC和黑色碳化矽SiC。

黑碳化矽SiC

碳化矽（SiC）由於其獨特的物理化學性能，在陶瓷領域的應用呈現多樣化，主要涉及以下方向：
1、結構材料製造
耐磨零件
碳化矽SiC陶瓷的高硬度（莫氏硬度9.2-9.5）和優異的機械強度，使其廣泛應用於密封環、滑動軸承、防彈板等耐磨板。
高溫承重零件
在航空航太領域，碳化矽SiC陶瓷用於製造燃氣渦輪機葉片、引擎熱端零件等，其耐高溫（熔點2700℃）和抗熱震性（低熱膨脹係數）確保極端溫度下的結構穩定性。
2.高溫工業應用
窯爐內襯及耐火材料
碳化矽陶瓷作為窯具、耐火磚或塗佈材料，可減少高溫窯爐的熱損失，延長窯爐的使用壽命。它們適用於陶瓷燒結和金屬冶煉等高溫製程。
高溫加熱元件
‌用於有色金屬冶煉的間接加熱設備，例如垂直池爐和鋁電解槽內襯，其高導熱性和耐腐蝕性可提高能源效率‌。
3. 功能性陶瓷發展
陶瓷膜分離技術
SiC陶瓷膜由於其化學惰性、耐腐蝕等特性，在高溫氣體分離、腐蝕性流體過濾等工業場景，如化學工業的強酸強鹼介質處理等有良好的表現。
電子與能源材料
碳化矽陶瓷作為催化劑載體或半導體裝置基板，在功率元件、鋰電池負極黏結劑等領域提高設備性能、降低能耗。
4.加工製程改良
研磨拋光
採用碳化矽磨料進行陶瓷表面精加工，切削效率高，可快速去除材料缺陷並實現高精度拋光，提高產品光潔度。 ‌

燒結製程優化
無壓燒結技術（S-SiC）透過液相或固相燒結製備複雜形狀的陶瓷零件，既密度高，又具有成本效益，適合大規模生產。
5.節能環保
‌ ‌提高能源效率
‌ 碳化矽陶瓷的導熱性能可優化窯爐設計，減少熱損失，降低生產耗能‌。
環保材料取代
‌作為脫氧劑或耐腐蝕塗層，減少化學過程中有害物質的排放，促進綠色製造‌。
碳化矽陶瓷的應用領域正從傳統工業向新能源、半導體等高科技領域拓展。其性能優勢和工藝創新不斷推動陶瓷產業轉型升級。