碳化硅棍棒的應用前景及制造方法
在半導體材料領域，一般將硅、鍺等材料稱為第一代半導體材料，將砷化鎵、磷化銦等材料稱為第二代半導體材料，而以碳化硅棒為代表的寬禁帶半導體材料則被稱為第三代半導體材料。如今，碳化硅已成為全球半導體產業的前沿和制高點，擁有廣闊的應用前景。首先是高亮度發光二極管（LED）。
中科院物理所研究員、天科合達技術發明人陳小龍告訴《中國科學報》記者，由于碳化硅的熱導率高、晶格匹配性好，因此適用于制備大功率、高亮度的LED。
目前市場上藍寶石基的LED發光效率可以達到120流明/瓦，而使用碳化硅的LED則能得到200流明/瓦，正處于實驗室研發階段的碳化硅基產品則已經達到300流明/瓦。這種大功率、高亮度的LED，在汽車前大燈、道路照明等領域均有重要的應用價值。
這一點從碳化硅行業的龍頭企業——美國科銳（Cree）公司的收入上可見一斑。2013年，科銳公司LED產品的營收為8億美元，產品毛利為3.45億美元，毛利潤達43%。
除了高亮度LED，碳化硅還是制造電力電子器件的理想材料。陳小龍告訴記者，碳化硅具有耐高電壓、耐高溫和節能等特點。同時，使用碳化硅的電力電子器件，體積可以做得非常小。因此，在新能源汽車、太陽能發電、機車牽引以及大功率輸配電等領域，都將發揮重要作用。碳化硅還是射頻微波器件的理想襯底材料，可以提高雷達、通信、電子對抗以及智能武器等的整體性能和可靠性。此外，碳化硅還可以用于制作人工寶石，而通過碳化硅外延生長制備石墨烯的技術也吸引了不少研究者的注意。
據預測，到2019年，全球碳化硅單晶爐數量將超過3000臺，碳化硅襯底產量將超過200萬片，市場規模將達到20億美元，外延材料市場規模約10億美元。同時，碳化硅的發展還將帶動上游單晶設備、外延設備產業和下游的器件以及模塊等相關產業發展，規模將達數百億美元。
輥道窯用碳化硅棍棒及其制造方法，它是由綠碳化硅微粉、碳墨，石墨粉、高度粘接劑混合制成，在1700度高溫中滲金屬硅生成，可澆注、擠出、機壓成型。
碳化硅棍棒以其獨特的配方及工藝，使之在抗熱震穩定性，抗高溫負荷等方面均優于氧化鋁輥棒3—5倍，而價格僅為重結晶碳化硅的20—25％。
碳化硅棍棒為日用瓷和衛生潔具陶瓷行業大力推廣使用。
從碳化硅制品生產過程來看，影響其質量的因素主要有三個方面：
綠碳化硅微粉成分綠碳化硅微粉的成分不同，所制成的綠碳化硅微粉質碳化硅制品，其體積密度和抗壓強度指標都會有差異。成型壓力在同樣條件下，不同成型壓力對反映燒結碳化硅橫梁輥棒質量會有影響。SiC粒度組成也是影響反映燒結質碳化硅制品體積密度、顯氣孔率、抗壓強度和導熱性能等質量參數的重要因素之一。
