碳化硅陶瓷在許多工業領域中的應用顯示了其優良的性能,因而引起了人們的普遍重視。在無機非金屬材料領域中碳化硅陶瓷是一個很大的家族,其觸角幾乎伸遍了所有的工業領域。但是由于碳化硅陶瓷的難燒結性,因而它的制作工藝復雜,生產成本較昂貴。因此,降低碳化硅陶瓷的燒成溫度、尋找新的廉價生產工藝同時挖掘和開發碳化硅的更多優點仍是材料工作者的研究重點。可以預見,碳化硅陶瓷將有廣闊的發展和應用前景。
碳化硅在現代的工業中起著不可或缺的作用:
碳化硅陶瓷是制造密封環的理想材料,它與石墨材料組合配對時,其摩擦系數比氧化鋁陶瓷和硬質合金小,具有良好的自潤滑性能,因而可用于高PV值,使密封件的使用壽命及工作的可靠性提高,特別是在輸送強酸、強堿的工況中使用。
碳化硅陶瓷還廣泛用于防彈裝甲中,如車輛、艦船的防護以及民用保險柜、運鈔車的防護中。碳化硅陶瓷的彈道性能優于氧化鋁陶瓷,約為碳化硼陶瓷的 70% ~ 80%,但由于價格較低,特別適合于用量大且防護裝甲不能過厚、過重的場合。
用作噴嘴的陶瓷材料也有多種,常用的是氧化鋁、碳化硅和碳化硼陶瓷等。氧化鋁陶瓷噴嘴的價格低,但由于硬度低、耐磨性較差,多用于噴砂工作量不大的場合。碳化硅陶瓷的使用壽命是氧化鋁陶瓷的3 ~ 5倍,與硬質合金相當,多用于硬質合金的替代品,特別是在手持噴槍的工況中使用。
隨著工業化的發展,特別是ISO 14000國際標準的貫徹執行,對不利于環境保護液體的輸運提出了更高的要求。磁力泵由于采用靜密封代替機械密封、填料密封等動密封,因而泄漏更小、可靠性更高、使用壽命更長。對于磁力泵一般要求免維護的時間為八年,即要求連續運轉八年不得拆卸,因而對磁力泵件的選材提出了極為苛刻的要求,如泵中的泵軸、止推盤、軸套等,必須耐磨損、耐腐蝕,而目前能滿足上述條件的材料只有碳化硅陶瓷最適合。
除了在傳統加工方面及其擴展領域中的應用,碳化硅陶瓷在現代科技中的應用前景更是十分廣泛,比如作為半導體材料。隨著現代信息化的發展,Si器件已難以承受高溫環境,而碳化硅陶瓷具有擊穿場強高、熱導率大、禁帶寬度大、介電常數小等特性,所以在光電器件、高溫電子器件和高頻大功率器件方面前景廣闊。
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