因为碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热功能杰出、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种锻炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。
另一方面可用于有色金属锻炼工业的高温直接加热资料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶维护管等用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高档碳化硅陶瓷资料还能够制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的抱负资料之一。
绿碳化硅的优势
1、有色金属上使用碳化硅具有耐高温,强度大,导热功能杰出,抗冲击,作高温直接加热资料,如坚罐蒸馏炉,精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶维护管等.
2、钢铁使用碳化硅的耐腐蚀,抗热冲击耐磨损,导热好的特色,用于大型高炉内衬进步了使用寿命.冶金选矿
3、建材陶瓷砂轮工业使用其导热系数.热辐射,高热强度大的特性,制作薄板窑具,不只能削减窑具容量,还进步了窑炉的装容量和产品质量,缩短了出产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结抱负的直接资料
4、节能,使用杰出的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗削减20%,节省燃料35%,使出产率进步20-30%,特别是矿山选厂用排放运送管道的内放,其耐磨程度是一般耐磨资料的6--7倍。
因为各个行业的不同,需要碳化硅的型号也不同,在客户招标筛选的过程中也容易浪费大量的时间和精力还不一定能筛选到适合的规格,海旭磨料是从事绿碳化硅系列产品的研制生产,拥有绿碳化硅粒度砂和微粉冶炼、研磨、提纯全工艺流水生产线的专业厂家。可定制生产绿碳化硅磨料。
从航母到理想L9,为什么都用上这种材料,碳化硅有何优势?
1.宽禁带提高了工作温度和可靠性
宽禁带材料可提高器件的工作温度,6H-SiC和4H-SiC禁带宽度分别高达3.0eV和3.25eV,相应本征温度高达800℃以上即便就是禁带最窄的3C-SiC,其禁带宽度也达到2.3eV左右。用碳化硅做成功率器件,其最高工作温度有可能超过600℃,而硅的禁带宽度为1.12eV,理论最高工作温度200℃,但硅功率器件结温大于150℃~175℃后,可靠性和性能指标已经明显降低。
2.高击穿场强提高了耐压,减小了尺寸
高的电子击穿场强带来了半导体功率器件击穿电压的提高。同时,由于电子击穿场强提高,在增加渗杂密度条件下,碳化硅功率器件漂移区的宽带可以降低,因此可减小功率器件的尺寸。
3.高热导率提高了功率密度
热导率指标越高,材料向环境中传导热的能力越强,器件的温升越小,越有利于提高功率器件的功率密度,同时更适合在高温环境下工作。
4.强的抗辐射能力,更适合在外太空环境中使用
在辐射环境下,碳化硅器件的抗中子辐射能力至少是硅的4倍,因此是制作耐高温、抗辐射的电力电子功率器件和大功率微波器件的优良材料。
请高手介绍一下碳化硅在半导体行业内的应用,以及它的优势特点和不足
从航母到理想L9都使用了碳化硅材料,是因为该材料有如下优势。
一、碳化硅是优秀的第三代半导体材料性能优良的碳化硅,代表着先进的生产力,第三代半导体材料是由碳化硅、氮化镓等构成的一种宽禁带半导体材料,它的击穿电场高、热导率高、电子饱和率高、抗辐射能力强。
因而可以在高温、高频率环境下工作,并可在低功耗条件下实现高功率工作。
二、推动新能源汽车变革早在2018年,特斯拉MODEL 3在主逆变器中就率先安装了24个由意法半导体生产的碳化硅MOSFET功率模块,这也是该种材料在民用方面较早的大规模应用。
以新能源汽车为例,根据Cree公司的计算,如果将纯电动汽车的电源元件转换为碳化硅,则可以提高电能转换效率,提高电能利用效率,降低无效热耗,从而降低整体能耗5%-10%。
2019年,碳化硅功率装置的市场规模达到5.41亿美元,2025年有望达到25.62亿,年均复合增长率30%左右。随着下游应用如电动车等的不断发展,导电碳化硅基板的市场将会迅速发展。
在应用方面,未来5年,高速发展的新能源汽车将是碳化硅行业的一个长期发展动力。2025-2030年,由于充电桩设施完善,光伏技术成熟,碳化硅产业有望成为第二、第三个驱动力。
三、应用市场十分广泛碳化硅不仅仅可以应用在新能源汽车,在高铁列车、航空航天、无线通讯等行业中都有广泛的应用前景,但碳化硅的市场潜力还没有完全开发出来,从产业链的中游来看,它的成长空间很大,将会是推动上游材料发展的一大推动力。
水泵密封材料碳化硅/石墨有什么优势
在半导体领域的应用
碳化硅一维纳米材料由于自身的微观形貌和晶体结构使其具备更多独特的优异性能和更加广泛的应用前景,被普遍认为有望成为第三代宽带隙半导体材料的重要组成单元。
第三代半导体材料即宽禁带半导体材料,又称高温半导体材料,主要包括碳化硅、氮化镓、氮化铝、氧化锌、金刚石等。这类材料具有宽的禁带宽度、高的热导率、高的击穿电场、高的抗辐射能力、高的电子饱和速率等特点,适用于高温、高频、抗辐射及大功率器件的制作。第三代半导体材料凭借着其优异的特性,未来应用前景十分广阔。
碳化硅轴承的优点:
具有优良的耐化学腐蚀、耐磨、耐高温性能以及机械强度高、自润滑性能好、抗高温蠕变、摩擦系数小、导热系数高、热膨胀系数低等。
碳化硅轴承的缺点:
1、作为屏蔽电泵的轴承,因其同时还具有热膨胀系数小(碳化硅热膨胀系数是不锈钢的1/4),当介质的温度较高时,与同其配合的不锈钢件产生间隙或过盈而导致轴承损坏。
2、材料较脆,断裂韧性是不锈钢的1/50,材料较脆,受到冲击力作用时容易碎裂,特别是棱角之处。
石墨轴承的优点:自润滑、耐高温、耐腐蚀、质轻等。
石墨轴承的缺点:硬度比较差。
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