碳化硅在三大領(lǐng)域的作用？

在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用：碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)使其具備更多獨(dú)特的優(yōu)異性能和更加廣泛的應(yīng)用前景，被普遍認(rèn)為有望成為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的重要組成單元。第三代半導(dǎo)體材料即寬禁帶半導(dǎo)體材料，又稱高溫半導(dǎo)體材料，主要包括碳化硅、氮化、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。

這類材料具有寬的禁帶寬度、高的熱導(dǎo)率、高的擊穿電場、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點(diǎn)，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導(dǎo)體材料憑借著其優(yōu)異的特性，未來應(yīng)用前景十分廣闊。碳化硅可用于單晶硅、多晶硅、鉀、石英晶體等、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。

碳化硅在新興能源領(lǐng)域應(yīng)用？

碳化硅作為未來電動(dòng)汽車充電模塊和電動(dòng)模塊相關(guān)重要核心的電子材料，能實(shí)現(xiàn)綠色出行的能源供應(yīng)、低碳、智能、可持續(xù)發(fā)展，搶占未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。碳化硅器件對(duì)充電模塊性能提升主要體現(xiàn)在三方面：(1)提高頻率，簡化供電網(wǎng)絡(luò);(2)降低損耗，減少溫升。(3)縮小體積，提升效率。

碳化硅器件能提高純電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車功率轉(zhuǎn)化性能。電動(dòng)汽車的電動(dòng)模塊中電動(dòng)機(jī)是有源負(fù)載，其轉(zhuǎn)速范圍很寬，且在行駛過程中需要頻繁地加速和減速，工作條件比一般的調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜，采用碳化硅功率器件可有效提高其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，獲得更高的擊穿電壓、更低的開啟電阻、更大的熱導(dǎo)率以及能在更高溫度下穩(wěn)定工作。

廠產(chǎn)生的能量來自于燃料元件，核裂變產(chǎn)生的性裂變產(chǎn)物主要滯留在燃料元件內(nèi)部，因此，燃料元件是反應(yīng)堆的核心部件，直接影響核反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)性和安全性?？梢灶A(yù)見，隨著核安全性要求的不斷提高，碳化硅材料在核能領(lǐng)域?qū)@得更加廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮更加重要的作用。

鑒于碳化硅材料各方面的優(yōu)良特性，其有望成為重要的第三代半導(dǎo)體材料，未來會(huì)取代目前廣泛應(yīng)用的硅半導(dǎo)體材料，其應(yīng)用領(lǐng)域更廣，潛在市場更大，關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展和戰(zhàn)略安全。隨著我國新能源汽車的推廣和電網(wǎng)的升級(jí)改造，碳化硅材料將在電動(dòng)汽車充電樁、提高電動(dòng)汽車能源效率、智能電網(wǎng)建設(shè)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域等諸多方面得到大規(guī)模應(yīng)用。

在煉鋼過程中，爐襯耐火磚受到侵蝕后，磚的脫碳層和反應(yīng)層發(fā)生結(jié)構(gòu)變化引起松弛。受熔融鋼水、爐渣、爐氣以及兌入鐵水和加入散料、廢鋼時(shí)的機(jī)械沖刷，使得碳化硅脫落并卷入鋼溶液中，形成非金屬夾雜。鋼材中的非金屬夾雜物與鋼材本身的性能有很大差別。

從力學(xué)角度分析，非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點(diǎn)，對(duì)鋼材的強(qiáng)度、剛度以及持久等力學(xué)性能都有很大影響。因此，非金屬夾雜是影響鋼材質(zhì)量的嚴(yán)重缺陷之一。構(gòu)成碳化硅的一些元素，直接溶解到鋼水中，使得熔池中的氧、碳及其他非金屬元素增加。在一定條件下，鋼水中非金屬元素之間相互反應(yīng)生成非金屬夾雜物。