ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยามีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี

เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัตถุดิบทางเคมีหลัก ขอบเขตการใช้งานมีสามด้าน ได้แก่: การผลิตวัสดุขัดถู; การผลิตชิ้นส่วนทำความร้อนแบบต้านทาน เช่น แท่งซิลิคอนโมลิบเดนัม ท่อซิลิคอนคาร์บอน เป็นต้น; การผลิตผลิตภัณฑ์ทนไฟ ในฐานะวัสดุทนไฟชนิดพิเศษ ใช้ในโรงถลุงเหล็กและเหล็กกล้า เช่น เตาหลอมเหล็ก เตาหลอมแบบโดม และกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและความเสียหายของผลิตภัณฑ์ทนไฟ; ในโรงถลุงโลหะหายาก (สังกะสี อลูมิเนียม ทองแดง) สำหรับวัสดุป้อนเตาหลอม ท่อลำเลียงโลหะหลอมเหลว อุปกรณ์กรอง หม้ออัด เป็นต้น; และเทคโนโลยีอวกาศ เช่น หัวฉีดท้ายเครื่องยนต์ขึ้นรูป ใบพัดกังหันก๊าซธรรมชาติอุณหภูมิสูงต่อเนื่อง; ในอุตสาหกรรมซิลิเกต ใช้เป็นวัสดุป้อนเตาเผาอุตสาหกรรมหลายชนิด วัสดุป้อนเตาหลอมแบบกล่อง และถังพัก; ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้เป็นเครื่องกำเนิดก๊าซ คาร์บูเรเตอร์น้ำมันดิบ เตาเผาขจัดกำมะถันในก๊าซไอเสีย เป็นต้น

การใช้ α-SiC บริสุทธิ์ในการผลิตผลิตภัณฑ์นั้น เนื่องจากมีความแข็งแรงค่อนข้างสูง จึงยากมากที่จะบดให้เป็นผงละเอียดระดับนาโน และอนุภาคที่ได้จะมีลักษณะเป็นแผ่นหรือเส้นใย เมื่อนำไปบดเป็นเม็ด แม้จะให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิใกล้จุดสลายตัว ก็จะไม่เกิดการพับงอที่ชัดเจน ไม่สามารถเผาผนึกได้ ระดับความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ต่ำ และความต้านทานต่อการออกซิเดชันไม่ดี ดังนั้น ในการผลิตผลิตภัณฑ์ในระดับอุตสาหกรรม จึงมีการเติมผงละเอียด β-SiC ทรงกลมอนุภาคขนาดเล็กจำนวนหนึ่งลงใน α-SiC และเลือกใช้สารเติมแต่งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นสูง สารเติมแต่งสำหรับการยึดเกาะของผลิตภัณฑ์นั้น สามารถแบ่งตามประเภทได้เป็น ออกไซด์ของโลหะ สารประกอบไนโตรเจน กราไฟต์ความบริสุทธิ์สูง เช่น ดินเหนียว อะลูมิเนียมออกไซด์ เซอร์คอน เซอร์โคเนียมคอรันดัม ผงปูนขาว กระจกลามิเนต ซิลิคอนไนไตรด์ ซิลิคอนออกซิไนไตรด์ กราไฟต์ความบริสุทธิ์สูง เป็นต้น สารละลายในน้ำของกาวขึ้นรูปอาจเป็นไฮดรอกซีเมทิลเซลลูโลส อิมัลชันอะคริลิก ลิกโนเซลลูโลส แป้งมันสำปะหลัง สารละลายคอลลอยด์อะลูมิเนียมออกไซด์ สารละลายคอลลอยด์ซิลิคอนไดออกไซด์ ฯลฯ อย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของสารเติมแต่งและปริมาณที่เติม อุณหภูมิในการเผาของชิ้นงานอัดขึ้นรูปจะไม่เท่ากัน โดยช่วงอุณหภูมิจะอยู่ที่ 1400~2300℃ ตัวอย่างเช่น α-SiC 70% ที่มีการกระจายขนาดอนุภาคมากกว่า 44 μm, β-SiC 20% ที่มีการกระจายขนาดอนุภาคน้อยกว่า 10 μm, ดินเหนียว 10% และสารละลายลิกโนเซลลูโลส 8% ผสมให้เข้ากันอย่างสม่ำเสมอ ขึ้นรูปด้วยแรงดันใช้งาน 50 MPa เผาในอากาศที่ 1400℃ เป็นเวลา 4 ชั่วโมง ความหนาแน่นปรากฏของผลิตภัณฑ์คือ 2.53 g/cm³ ความพรุนปรากฏคือ 12.3% และความแข็งแรงดึงคือ 30-33 MPa คุณสมบัติการเผาผนึกของผลิตภัณฑ์หลายประเภทที่มีสารเติมแต่งต่างกันแสดงอยู่ในตารางที่ 2

โดยทั่วไปแล้ว วัสดุทนไฟซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาเคมีมีคุณสมบัติคุณภาพสูงในทุกด้าน เช่น ความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันสูง ความต้านทานต่อการสึกหรอดี การนำความร้อนสูง และความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากตัวทำละลายในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาด้วยว่าข้อเสียของมันคือประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดออกซิเดชันต่ำ ซึ่งทำให้เกิดการขยายตัวและการเสียรูปในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลง เพื่อให้มั่นใจถึงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของวัสดุทนไฟซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาเคมี จึงมีการวิจัยและคัดเลือกวัสดุประสานอย่างมาก การใช้ดินเหนียว (ที่มีออกไซด์ของโลหะ) ในการหลอมรวมนั้นไม่ได้ให้ผลในการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน อนุภาคซิลิคอนคาร์ไบด์ยังคงถูกออกซิเดชันและกัดกร่อนจากอากาศอยู่ดี