Deşicarbură de siliciuşiferosiliciusunt ambele produse cheie în domeniul metalurgiei/materialelor pe bază de siliciu-, funcțiile lor de bază, obiectivele de performanță și scenariile de aplicare sunt semnificativ diferite. Aliajul SiC domină materialele refractare și electronica de ultimă generație datorită „durității sale ridicate și rezistenței la temperaturi ridicate”, în timp ce siliciul fero se concentrează pe legăturile de bază ale topirii oțelului cu „funcțiile sale de cost redus și de aliere/dezoxidare”. Cele două sunt mai degrabă complementare decât substitutive.
| Dimensiunea de comparație | Carbură de siliciu, SiC | Ferosiliciu, FeSi | Impactul de bază |
|---|---|---|---|
| Componentele de bază și puritatea | SiC Mai mare sau egal cu 98% (grad industrial), material ceramic în fază pură | FeSi72/75: Si 72%-78%, Fe 22%-28%, material aliaj | Compoziția determină funcția: carbura de siliciu accentuează structura și rezistența la temperatură, în timp ce ferosiliciul accentuează alierea și dezoxidarea. |
| Proprietăți fizice cheie | Duritate HV 2800-3200, Punct de topire 2700 grade (se descompune), Conductivitate termică 80-120 W/(m·K), Izolator (rezistivitate > 10¹²Ω・cm) | Duritate HV 1000-1200, Punct de topire 1250-1350 grade, Conductivitate termică 40-50 W/(m・K), Proprietăți semiconductoare (rezistivitate 1-10Ω・cm) | Carbura de siliciu oferă rezistență superioară la temperatură și uzură, în timp ce conductivitatea și reactivitatea ferosiliciului sunt mai potrivite pentru metalurgie. |
| Funcții de bază | Suport structural refractar, -rezistent la uzură,-înaltă temperatură, substrat pentru dispozitive electronice | Aplicații: dezoxidarea producției de oțel, întărirea aliajelor, inocularea turnării, suplimentarea cu siliciu | Aplicațiile lor funcționale nu se suprapun direct; nevoile lor de bază diferă. |
| Dificultatea procesului de fabricație | Reducerea-la temperaturii ridicate (2000 de grade +) a nisipului de cuarț și a cocsului de petrol, proces complex, consum mare de energie | Silice + cuptor cu arc scufundat cu semi-cocs (1800 de grade), tehnologie matură, capacitate de producție concentrată | Capacitatea globală de producție a aliajelor FeSi depășește 100 de milioane de tone, iar stabilitatea aprovizionării sale este cu mult superioară celei a carburii de siliciu. |
Nota:„Drititatea ridicată și rezistența la temperatură ridicată” a carburii de siliciu și „alierea și costul scăzut” al ferosiliciului se completează reciproc și nu există un substitut direct pentru baza de performanță. „Activitatea de dezoxidare și încorporarea ușoară a siliciului” necesare în scenariile metalurgice sunt avantaje esențiale pe care carbura de siliciu nu le posedă.
Motive pentru care carbura de siliciu nu a înlocuit complet ferosiliciul
Cost
Procesul de preparare a carburii de siliciu este relativ complex, necesitând tratament la temperatură ridicată-și control precis, astfel încât costul este relativ ridicat. În schimb, costul de producție al ferosiliciului poate fi mai mic, ceea ce este un aspect important în unele aplicații.
Domeniul de aplicare
Deși carbura de siliciu are avantaje în unele domenii cu cerințe de rezistență la temperatură ridicată și la coroziune, cum ar fi materialele refractare, produsele ceramice etc., ferosiliciul are încă utilizări unice în electronică, semiconductori și alte domenii datorită proprietăților sale electrice bune și prelucrabilitate.
Diferența de performanță
Deși carbura de siliciu are performanțe excelente în unele aspecte, cum ar fi stabilitatea la temperatură și duritatea-înaltă, este posibil să nu fie la fel de bună ca ferosiliciul în ceea ce privește conductivitatea, prelucrabilitatea etc.
Inerția pieței
Ferosiliciul, ca material tradițional, a fost utilizat pe scară largă în multe domenii, iar procesul său de producție și lanțul de aprovizionare sunt relativ mature. Prin urmare, unul dintre motivele pentru care carbura de siliciu nu a fost adoptată pe scară largă în unele aplicații este că există o rețea de furnizare și aplicare stabilită a ferosiliciului pe piață.
Deși carbura de siliciu are câteva avantaje unice, ferosiliciul rămâne o alegere accesibilă și performantă în aplicații specifice.
