功能陶瓷用绿碳化硅有什么好处

1. 结构陶瓷：高强度耐磨部件

• 耐磨陶瓷制品
  • 应用：耐磨衬板、密封环、轴承滚珠、喷砂嘴等。
  • 优势：绿碳化硅的高硬度（仅次于金刚石和立方氮化硼）和耐磨损性，使其在陶瓷部件中能承受高摩擦、强冲击的工况。例如，在矿渣粉碎机的陶瓷衬板中，添加绿碳化硅可延长部件使用寿命 3-5 倍。
  • 案例：石油工业用的陶瓷密封环，采用绿碳化硅陶瓷制成，可在高温（≤1200℃）、高压及腐蚀性介质中保持良好的密封性。
• 高温结构件
  • 应用：窑炉用棚板、坩埚、热电偶保护管等。
  • 优势：绿碳化硅的耐高温性（熔点约 2700℃）和抗热震性，使其在陶瓷窑具中能反复承受高温煅烧而不破裂。
  • 案例：碳化硅陶瓷棚板用于瓷砖烧结窑，可替代传统的耐火材料，提高窑炉热效率并减少能耗。

2. 功能陶瓷：导热、磨料及特殊功能部件

• 导热陶瓷基片
  • 应用：电子封装基板、散热片等。
  • 优势：绿碳化硅的导热系数（约 490 W/(m・K)）接近金属铝，且绝缘性优异，可作为陶瓷基片用于高功率电子器件的散热，例如 IGBT 模块的封装基板。
• 研磨与抛光材料
  • 应用：陶瓷砂轮、磨料纸、喷砂材料等。
  • 优势：绿碳化硅的锋利棱角和高硬度使其成为高效研磨剂，常用于陶瓷、玻璃、石材等硬脆材料的加工。例如，含绿碳化硅的陶瓷砂轮可用于精密加工蓝宝石晶片，表面粗糙度可达 Ra 0.1μm 以下。
• 耐腐蚀陶瓷部件
  • 应用：化工管道内衬、泵叶轮、反应釜部件等。
  • 优势：绿碳化硅在强酸（如硫酸、盐酸）和强碱环境中化学稳定性强，不易被腐蚀，适用于恶劣化工工况。

3. 陶瓷基复合材料（CMC）：增强相添加

• 应用：航空航天用高温部件（如发动机燃烧室衬里）、汽车刹车片等。
• 优势：将绿碳化硅颗粒或晶须作为增强相加入陶瓷基体（如氧化铝、氮化硅）中，可显著提高复合材料的强度（抗弯强度提升 40% 以上）和韧性（断裂韧性提升 2-3 倍），同时保持耐高温性能。
• 案例：碳化硅颗粒增强氧化铝陶瓷（Al₂O₃/SiC）用于汽车制动刹车片，摩擦系数稳定且磨损率低，使用寿命比传统刹车片延长 50%。