今年以來，各省、地方相繼出臺第十四個五年規(guī)劃和二O三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要等發(fā)展規(guī)劃，其中先進(jìn)陶瓷被多個省份寫入發(fā)展規(guī)劃之中，其中碳化硅及相關(guān)材料受到“重點(diǎn)照顧”，這預(yù)示著碳化硅產(chǎn)業(yè)勢必將迎來新一階段快速發(fā)展時期。

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應(yīng)用領(lǐng)域

碳化硅的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為高溫應(yīng)用領(lǐng)域、加熱與熱交換工業(yè)領(lǐng)域、腐蝕環(huán)境下的應(yīng)用、磨削領(lǐng)域、耐磨損機(jī)械領(lǐng)域、有色冶金領(lǐng)域、水泥生產(chǎn)領(lǐng)域、過濾領(lǐng)域、國防軍工及航空航天領(lǐng)域、光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域、半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用、核工業(yè)領(lǐng)域等。而具體的應(yīng)用形式主要包括以下幾個方面。

結(jié)構(gòu)/功能陶瓷

碳化硅陶瓷是一種重要的陶瓷材料，它是從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展起來的，世界各國對其十分重視。除了以下用途外，碳化硅陶瓷在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也得到進(jìn)一步的開發(fā)，如在水泥生產(chǎn)中代替耐熱鋼的耐磨襯板等，近十年來得到了飛速發(fā)展。

軸承球

防彈片

結(jié)構(gòu)件

砂磨機(jī)分級輪

高級耐火材料

碳化硅耐火材料由于其機(jī)械強(qiáng)度高、熱傳導(dǎo)率大、耐磨損性和耐熱震性好、抗渣性和抗氧化性以及部分熔融金屬抵抗性強(qiáng)等特征，已被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵、冶金、石油、化學(xué)、硅酸鹽和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域，并日益展示出其它耐火材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

反應(yīng)燒結(jié)碳化硅橫梁，來源：華美精陶

在高檔日用陶瓷、衛(wèi)生瓷、高壓電瓷、玻璃等產(chǎn)業(yè)中的輥道窯、隧道窯、梭式窯中，通常選用碳化硅陶瓷作為高溫窯具材料，如碳化硅橫梁適用于工業(yè)窯爐中的承重結(jié)構(gòu)架，它高溫力學(xué)性能優(yōu)異，抗高溫蠕變性好，長期使用不彎曲變形；碳化硅輥棒用于高溫?zé)蓭Ь哂辛己玫膶?dǎo)熱性能，節(jié)約能源消耗的同時不增加窯車重量；碳化硅冷風(fēng)管用于窯的降溫帶耐急冷熱性能好，其使用壽命是不銹鋼管或氧化鋁等耐火材料的５~10倍。

磨料

碳化硅硬度僅次于金剛石和六方氮化硼，是一種常用的磨料。由于其超硬性能，可制備成各種磨削用的砂輪、砂布、砂紙以及各類磨料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)。碳化硅主要分為黑碳化硅和綠碳化硅兩種。黑碳化硅相對綠碳化硅硬度較低，用來磨硬度較低的材料，如鑄鐵和非金屬材料；綠碳化硅適合磨削硬質(zhì)合金，光學(xué)玻璃、鈦合金之類的東西，還有一種立方碳化硅專用于微型軸承的超精磨。

碳化硅磨具，來源：山東金蒙新材料股份有限公司

第三代半導(dǎo)體材料

第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度，更高的擊穿電場、熱導(dǎo)率、電子飽和速率及更高的抗輻射能力，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，通常又被稱為寬禁帶半導(dǎo)體材料（禁帶寬度大于2.2eV），亦稱為高溫半導(dǎo)體材料。

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從目前第三代半導(dǎo)體材料和器件的研究來看，較為成熟的是碳化硅和氮化鎵半導(dǎo)體材料，且碳化硅技術(shù)最為成熟，而氧化鋅、金剛石、氮化鋁等材料的研究尚屬起步階段。碳化硅正是目前新材料產(chǎn)業(yè)中最火的材料。

經(jīng)預(yù)測，碳化硅半導(dǎo)體市場在 2025年將達(dá)到 25 億美元（約合人民幣 164.38 億元）的市場規(guī)模。其中新能源汽車行業(yè)將是碳化硅市場最大的驅(qū)動力，到 2025 年，新能源汽車與充電樁領(lǐng)域的碳化硅市場將達(dá)到 17.78 億美元（約合人民幣 116.81 億元），約占碳化硅半導(dǎo)體市場規(guī)模的七成。

可以說，碳化硅已經(jīng)成為半導(dǎo)體這個千億市場的風(fēng)口！

參考資料：

[1]李辰冉等.國內(nèi)外碳化硅陶瓷材料研究與應(yīng)用進(jìn)展

[2]劉 坤等.碳化硅微粉的制備及其應(yīng)用

[3]王家鵬等.碳化硅材料研究現(xiàn)狀與應(yīng)用展望

來源：Carbontech、自新型陶瓷及網(wǎng)絡(luò)公開信息

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