中國粉體網訊 碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成的,具有化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好的優(yōu)點;其莫氏硬度為9.5級,通常有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種,都屬α-SiC。
①黑碳化硅含SiC約95%,其韌性高于綠碳化硅,大多用于加工陶瓷、耐火材料和有色金屬等。
②綠碳化硅含SiC約97%以上,自銳性好,大多用于加工硬質合金和光學玻璃以及精磨高速鋼刀具。
碳化硅在汽車、機械化工、環(huán)境保護、空間技術、信息電子、能源等領域有著日益廣泛的應用,已經成為一種在很多工業(yè)領域性能優(yōu)異的其他材料不可替代的結構陶瓷。
碳化硅的制備方法簡介:
近年來,在高新技術領域發(fā)展起來的超細碳化硅粉體制備的方法,主要歸為三種:固相法、液相法和氣相法。
A.固相法:碳熱還原法、Si與C直接反應法(包括高溫自蔓延合成法和機械合金化法)。
B.液相法:溶膠—凝膠法、聚合物熱分解法和溶劑熱法。
C.氣相法: 氣相反應沉積法(CVD)、等離子體法、激光誘導氣相法。
不同制備工藝制得的產品性能有一定的差別。目前,碳化硅粉體制備技術日趨完善:
固相法原料便宜、質量穩(wěn)定、易實現(xiàn)工業(yè)化生產;
液相法可制得純度高的納米級微粉;
氣相法所得粉末純度高,顆粒團聚少,組分易于控制,但成本高、產量低,不易實現(xiàn)大批量生產。
碳化硅市場規(guī)模分析:
中國是碳化硅最大的生產國和消費國,根據(jù)前瞻統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,2016年占據(jù)全球75%左右的份額。 此外,中國還占據(jù)了全球50%左右的消費市場份額。
但是我國碳化硅行業(yè)存在產能過剩的問題,導致行業(yè)產能利用率低,多數(shù)企業(yè)的開工率不足5成。具體為黑碳化硅約為60%,綠碳化硅為30%,綜合開工率為50%。產能的嚴重過剩,導致行業(yè)競爭加劇,企業(yè)整體只能維持微利。
中國碳化硅產能利用情況(單位:%)
由于碳化硅是資源性商品,2013年以前我國對碳化硅實施出口配額管理制度,抑制了碳化硅的出口。2013年1月1日,商務部取消碳化硅出口配額之后,2013年碳化硅出口量激增,較2012年增長74.13%。2017年我國碳化硅出口量為38.39萬噸,同比增長18.71%。日本、美國、韓國為我國碳化硅主要出口國家。
2011-2017年我國碳化硅出口量走勢
碳化硅在許多工業(yè)領域中的應用顯示了其優(yōu)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是一個很大的家族,其觸角幾乎伸遍了所有的工業(yè)領域?梢灶A見,碳化硅將有廣闊的發(fā)展和應用前景。