碳化硅（SiC）作为一种性能卓越的先进材料，因其宽禁带、高硬度、耐高压、耐高温、低热膨胀系数等特性，在多个工业和高科技领域展现出巨大的应用潜力。其产品形态多样，应用广泛，正逐步推动诸多行业的技术变革。
一、碳化硅基础材料与磨料
碳化硅材料本身根据纯度与晶体结构的不同，主要有黑碳化硅和绿碳化硅两个基本品种。
黑碳化硅含SiC约95%，韧性相对较高，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，主要用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。
此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具特别适于轴承的超精加工。
碳化硅的莫氏硬度高达9.5级，仅次于金刚石（10级），并具有优良的导热性能和半导体特性。
二、半导体与电子器件
作为第三代半导体材料，碳化硅在电子器件领域的重要性日益凸显，其器件制备需要经过衬底制备、外延生长等多道精密工序。
1. 碳化硅衬底：根据电学性质不同，分为导电型衬底和半绝缘型衬底。导电型衬底主要用于制造功率器件，广泛应用于车载电源、直流充电桩、光伏逆变器、储能变流器（PCS）、变频器、伺服电机等领域；半绝缘型衬底则主要用于射频器件，如基站功率放大器、雷达系统等。国内外的领先企业如天岳先进、天科合达、晶盛机电等已能批量生产6英寸、8英寸衬底，并积极推进12英寸衬底的研发与量产。
2. 碳化硅肖特基二极管：具有超快的开关速度，超低的开关损耗，正向压降（Vf）为温度特性，易于并联，可承受更高耐压和更大的浪涌电流。这类产品广泛应用于电动汽车、消费类电子、新能源、轨道交通等领域。
3. 碳化硅MOSFET：作为重要的开关器件，碳化硅MOSFET具有低导通电阻、优异的高温性能和开关速度等特点。采用元胞微缩技术或沟槽栅结构的最新世代产品，其单位面积RDS(on)不断降低，芯片面积持续缩小。它们广泛应用于新能源汽车的主驱逆变器、OBC（车载充电机）、DCDC转换器，以及光伏逆变器、储能系统、工业自动化伺服驱动等领域。
4. 混合碳化硅分立器件（Hybrid SiC Discrete）：采用硅基IGBT并联SiC肖特基二极管的共封装结构，兼顾了成本和动态性能，在储能PCS、OBC、UPS/逆变器等场景中应用。
5. 碳化硅功率模块：为满足高功率应用的需求，碳化硅MOSFET和二极管也被封装成工业级和汽车级的全碳化硅功率模块，用于高可靠性要求的场合。
三、密封与机械部件
碳化硅陶瓷因其耐化学腐蚀性好、强度高、硬度高、耐磨性能好、摩擦系数小，且耐高温，是制造密封环的理想材料。
上海德宝密封件有限公司等供应商提供多种类型的碳化硅密封环，包括反应烧结碳化硅（SJPRB）、无压烧结碳化硅（SJPSS）、无压烧结碳化硅加石墨（SJPSG）以及无压烧结碳化硅加微孔（SJPSP）。这些不同材料类型的密封环可满足不同工况的密封需求。
特别是在石油化工行业，碳化硅密封环产品能有效应对石油化工介质的腐蚀性，保障生产安全稳定进行。
分体式密封用碳化硅密封环采用专业的分瓣技术，在安装效率和实用性方面具有明显优势，特别适用于垃圾焚烧炉、大型泵阀等设备的密封安装。
四、光学与新兴应用
碳化硅材料的新应用领域也在不断拓展，尤其是在光学和消费电子领域。
碳化硅AR眼镜镜片：凭借碳化硅材料的高折射率与高热导率等特性，碳化硅光学衬底系统性地解决了传统AR眼镜面临的视场角窄、彩虹纹及散热等难题。理论上单层碳化硅镜片可实现80°以上全彩视场角，而玻璃镜片需叠加3层才能达到40°，这使得AR眼镜整体重量得以大幅减轻，有望突破20g临界点，接近普通眼镜形态。天科合达、山西天成半导体、扬帆半导体等企业均已布局该领域。
热沉材料：碳化硅具有良好的热导率，也可作为热沉材料用于需要高效散热的场合。
碳化硅产品体系丰富，从基础磨料到高端半导体器件，从工业密封件到前沿的AR眼镜镜片，其应用几乎渗透到了工业制造和高科技产业的各个角落。随着制备技术的不断进步，尤其是大尺寸（如8英寸、12英寸）衬底量产能力的提升和成本的持续优化，碳化硅产品还将在新能源汽车、可再生能源、5G通信、人工智能等更多领域发挥关键作用，助力全球产业的绿色低碳化和数字化转型。
碳化硅产业，特别是半导体领域，目前由海外巨头主导，但国内企业如天岳先进、天科合达、晶盛机电、三安光电等正奋力直追，并在全球市场中占据了一席之地。未来，随着技术创新的持续和应用场景的深化，碳化硅产品的种类和性能还将进一步丰富和提升。
