Datorită proprietăților sale fizice bune, carbura de siliciu sinterizată prin reacție a fost utilizată pe scară largă ca materie primă chimică majoră. Domeniul său de aplicare are trei aspecte: pentru producerea de abrazivi; utilizată pentru producerea de componente de încălzire prin rezistență - tije de siliciu-molibden, tuburi de siliciu-carbon etc.; pentru fabricarea de produse refractare. Ca material refractar special, este utilizată în topirea fierului și oțelului ca furnal de fier, cubilotă și alte procese de ștanțare, coroziunea, deteriorarea în poziție puternică a produselor ignifuge; în topitoriile de metale rare (zinc, aluminiu, cupru) pentru încărcătura cuptorului de topire, țevi transportoare de metal topit, dispozitive de filtrare, vas de prindere etc.; și în tehnologia spațială ca duză de coadă a motorului de ștanțare, pale de turbină cu gaze naturale la temperatură înaltă continuă; în industria silicaților, ca o varietate de depozite industriale de cuptoare, încărcături de cuptor cu rezistență tip cutie, saggar; în industria chimică, este utilizată ca generator de gaz, carburator de țiței, cuptor de desulfurare a gazelor de ardere și așa mai departe.
Utilizarea pură a α-SiC în fabricarea produselor, datorită rezistenței sale relativ mari, face ca acesta să fie măcinat într-o pulbere ultrafină la scară nanometrică, iar particulele sub formă de plăci sau fibre sunt utilizate pentru măcinarea până la formarea unui strat compact. Chiar și la încălzirea la temperatura de descompunere aproximativă, nu se produce o pliere foarte evidentă, nu se poate sinteriza, nivelul de densificare al produselor este scăzut, iar rezistența la oxidare este slabă. Prin urmare, în producția industrială de produse, se adaugă o cantitate mică de particule sferice de pulbere ultrafină β-SiC la α-SiC și se selectează aditivi pentru a obține produse de densitate mare. Ca aditiv pentru lipirea produselor, acesta poate fi împărțit în funcție de tip în oxizi metalici, compuși azotați, grafit de înaltă puritate, cum ar fi argila, oxidul de aluminiu, zirconul, corindonul de zirconiu, pulberea de var, sticla laminată, nitrură de siliciu, oxinitrură de siliciu, grafit de înaltă puritate și așa mai departe. Soluția apoasă a adezivului de formare poate fi unul sau mai multe dintre următoarele substanțe: hidroximetilceluloză, emulsie acrilică, lignoceluloză, amidon de tapioca, soluție coloidală de oxid de aluminiu, soluție coloidală de dioxid de siliciu etc. În funcție de tipul de aditivi și de diferența în cantitatea de adaos, temperatura de ardere a compactului nu este aceeași, iar intervalul de temperatură este de 1400~2300℃. De exemplu, α-SiC 70% cu o distribuție a dimensiunii particulelor mai mare de 44 μm, β-SiC 20% cu o distribuție a dimensiunii particulelor mai mică de 10 μm, argilă 10%, plus 4,5% soluție lignocelulozică 8%, amestecate uniform, formate cu o presiune de lucru de 50 MPa, arse în aer la 1400 ℃ timp de 4 ore. Densitatea aparentă a produsului este de 2,53 g/cm3, porozitatea aparentă este de 12,3%, iar rezistența la tracțiune este de 30-33 MPa. Proprietățile de sinterizare ale mai multor tipuri de produse cu diferiți aditivi sunt enumerate în Tabelul 2.
În general, materialele refractare din carbură de siliciu sinterizate prin reacție au proprietăți de înaltă calitate în toate aspectele, cum ar fi rezistență mare la compresiune, rezistență mare la șocuri termice, rezistență bună la uzură, conductivitate termică puternică și rezistență la coroziune din partea solventului pe o gamă largă de temperaturi. Cu toate acestea, trebuie menționat și că dezavantajul lor este efectul antioxidant slab, ceea ce provoacă expansiunea volumică și deformarea în medii cu temperaturi ridicate, reducând durata de viață. Pentru a asigura rezistența la oxidare a materialelor refractare din carbură de siliciu sinterizate prin reacție, s-au efectuat numeroase lucrări de selecție asupra stratului de legătură. Aplicarea argilei (care conține oxizi metalici) prin fuziune nu a oferit un efect tampon, particulele de carbură de siliciu fiind încă supuse oxidării și coroziunii cu aer.
Data publicării: 21 iunie 2023