Данная статья посвящена карбиду кремния (SiC) и направлена на проведение комплексного научного обзора его методов синтеза, физико-химических свойств, областей применения, а также тенденций развития мирового рынка. В работе рассмотрены основные промышленные и лабораторные технологии получения SiC, включая классический метод Ачесона, метод Лели и его модифицированную версию физического транспорта в паровой фазе (PVT), самораспространяющийся высокотемпературный синтез (SHS), а также методы объемного горения. Для каждого способа синтеза выполнен сравнительный анализ технологических особенностей, энергоемкости процессов, структурно-морфологических характеристик получаемого продукта, степени чистоты и возможностей практического применения.

Показано, что высокая твердость, термическая и химическая устойчивость, износостойкость, а также уникальные электрические свойства карбида кремния как широкозонного полупроводника обеспечивают его широкое применение в абразивных материалах, огнеупорной керамике, силовой электронике, автомобильной, энергетической и аэрокосмической промышленности. Кроме того, проанализирована структура мирового рынка SiC по видам продукции, областям применения и географическим регионам, при этом особо отмечена ведущая роль Азиатско-Тихоокеанского региона.

В статье обоснована стратегическая значимость развития производства карбида кремния и показано, что данный материал обладает высоким потенциалом как функциональный продукт с высокой добавленной стоимостью. Представленные результаты обзора могут быть полезны для дальнейшего развития научных исследований и промышленных проектов в области синтеза, модификации свойств и практического применения SiC.

БУРУМБАЕВ А.Г.

Докторант 3-го курса, магистр технических наук, младший научный сотрудник, Химико-металлургический институт имени Ж. Абишева, г. Караганда, Казахстан

E-mail: burumbayev.azamat@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5276-2259

1. Находнова А.В. и др. Применение рамановской спектроскопии для контроля температурных полей керна печи Ачесона //Спектроскопия комбинационного рассеяния света. – 2021. – С. 118-120.
2. Щербакова В.Б., Гринчук П. С. Термодинамическое моделирование формирования карбида кремния в процессе Ачесона в нестехиометрических смесях //Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. – 2024. – Т. 69. – №. 2. – С. 106-113.
3. Авров Д.Д. и др. Сравнительный эллипсометрический анализ политипов карбида кремния 4 H, 15 R, 6 H, полученных модифицированным методом Лели в одном ростовом процессе //Письма в Журнал технической физики. – 2020. – Т. 46. – №. 19. – С. 28-31.
4. Фадеев А.Ю., Лебедев А.О., Таиров Ю.М. О росте монокристаллов карбида кремния политипа 4H на затравках с плоскостью (11bar22) //Физика и техника полупроводников. – 2012. – Т. 46. – №. 10. – С. 1368-1373.
5. Ющенко Т.С., Брусиловский А.И. Методика создания адекватной PVT-модели природной газоконденсатной смеси //Газовая промышленность. – 2015. – №. 1. – С. 46-50.
6. Ющенко Т.С., Брусиловский А.И. Поэтапный подход к созданию и адаптации PVT-моделей пластовых углеводородных систем на основе уравнения состояния //Георесурсы. – 2022. – Т. 24. – №. 3. – С. 164-181.
7. Манашев И.Р. и др. Технология производства азотированных ферросплавов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза //Теория и технология металлургического производства. – 2019. – №. 4 (31). – С. 4-12.
8. Агеев О.А. и др. Карбид кремния: технология, свойства, применение. – 2010.
9. Перес Д. Э. Р., Носенко В.А., Данилов Д.В. Химическая подготовка карбида кремния для получения самосвязанного карбида кремния //Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2016.
10. Носенко В. и др. Влияние способа измельчения на коэффициент формы зерен карбида кремния черного //Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. – 2025. – Т. 27. – №. 3. – С. 108-121.
11. Лучинин В., Таиров Ю. Отечественный полупроводниковый карбид кремния: шаг к паритету //Современная электроника. – 2009. – Т. 7. – С. 12.
12. «Кремний карбидін өндіру технологиясы» [Электрондық ресурс]. Қол жетімді: https://ttvsif.at.ua/page17.html, (қолжетімділік режимі: еркін). – Экрандағы атау. – Қол жеткізілген күні: 25.12.2025.

PVT, SHS, SiC, карбид кремния, метод Ачесона, методы синтеза, обзор рынка, полупроводники