Bevezetés a fekete szilícium termékekbe és alkalmazásuk homokfúvásban
Fekete szilíciumegy speciális felületi szerkezetű funkcionális szilícium anyag, amelyet rendkívül erős fényelnyelő képességéről és egyedi mikro-nano felületi morfológiájáról neveztek el. Az elmúlt években a felületkezelési pontosság és a csúcskategóriás gyártás anyagteljesítmény-követelményeinek javulásával a fekete szilíciumot széles körben alkalmazzák a fotovoltaikus elemekben, az optoelektronikában, a félvezetőkben, az optikai alkatrészek gyártásában és más területeken, kiváló fizikai és kémiai tulajdonságainak köszönhetően. Ugyanakkor a fekete szilícium fokozatosan belépett a felületi homokfúvó iparba, és új típusú homokfúvó anyaggá vált, kiváló teljesítményt nyújtva.
II. A fekete szilícium alapvető jellemzői
A fekete szilíciumot a szilícium felületének mikro-nano szerkezet-előkészítési technológiák sorozatával (például reaktív ionmaratás, fémmel segített kémiai maratás, lézerrel indukált maratás stb.) történő kezelésével állítják elő. Felülete sűrű kúp vagy oszlopos szerkezetet mutat, ami jelentősen csökkentheti a fény visszaverődését. A látható és közeli infravörös tartományban a visszaverődés akár 1% alatt is lehet, így sötétfekete megjelenésű.
A fekete szilícium nemcsak kiváló optikai tulajdonságokkal rendelkezik, hanem nagy keménységgel, nagy tisztasággal, kopásállósággal és korrózióállósággal is rendelkezik. Részecskeszerkezete erős és alkalmas több ciklusra nagy sebességű ütési körülmények között. Jobban teljesít homokfúvásban, mint a hagyományos csiszolóanyagok, mint például a fehér korund, a barna korund, a kvarchomok stb.
II. A fekete szilícium előnyei a homokfúvásban
A homokfúvás egy felületkezelési módszer, amely nagy sebességű homokszórást alkalmaz a felület megtisztítására, az oxidréteg eltávolítására, érdesítésre vagy dekoratív hatások elérésére. Nagy teljesítményű csiszolóanyagként a fekete szilícium nyilvánvaló előnyökkel rendelkezik a homokfúvás területén:
1. Finom és egyenletes felülethatás
A fekete szilíciumrészecskék geometriai szerkezete szabályos, morfológiája stabil. Permetezés után egyenletes és konzisztens matt hatást képezhet a munkadarab felületén. Ez a kezelési hatás különösen alkalmas olyan termékekhez, mint az optikai üveg, lencseházak, alumíniumötvözet szerkezeti alkatrészek stb., amelyeknek rendkívül magasak a felületi állag és megjelenés követelményei.
2. Nagy keménység és ütésállóság
A fekete szilícium Mohs-keménysége eléri a 8,5-öt vagy afelettit, a homokfúvás során a törési arány alacsony, az élettartam pedig hosszú. A hagyományos kvarchomokhoz vagy üveggyöngyökhöz képest a fekete szilícium homokfúvás hatékonyabb és erősebb ütőerővel rendelkezik, rövid idő alatt mélytisztítást és érdesítést tesz lehetővé.
3. Nagy tisztaságú és környezetvédelem
A fekete szilícium tisztasága általában 99% felett van, és nem tartalmaz káros szennyeződéseket, például szabad szilíciumot vagy nehézfémeket. Alacsony porszennyezéssel rendelkezik a homokfúvó műhelyben, és különösen alkalmas nagy tisztaságú iparágakban, például elektronikai alkatrészek, orvostechnikai eszközök és félvezető csomagolások gyártásához. Ugyanakkor részecskeformája stabil, porképződése kicsi, és biztonságosabb a kezelők egészségére nézve.
4. Újrafelhasználható és költséghatékony
Nagy keménységének és szerkezeti stabilitásának köszönhetően a fekete szilícium több ciklus után is jó szóróhatással bír, jelentősen csökkentve az anyagveszteséget. Nagyméretű automatikus homokfúvó berendezésekben a fekete szilícium gazdaságosabb.
Ⅲ. Tipikus alkalmazási területek
A fekete szilícium homokszóró csiszolóanyagokat széles körben használják a következő területeken:
Precíziós hardver felületkezelés matt felülettel: például csúcskategóriás mobiltelefon középső keret, notebook héj, okosóra héj és egyéb alumíniumötvözetből készült termékek;
Optikai üveg mattítás: lencsékhez, szűrőkhöz, optikai ablakmattításhoz és díszítéshez használják;
Repülőgépipari és katonai alkatrészek: az oxidréteg eltávolítása a méret megváltoztatása nélkül a bevonat tapadásának javítása érdekében;
Elektronikus csomagolás felületének maratása: javítja a csomagolás pontosságát és az interfész tapadását;
Kerámia és kompozit anyagok mikro-homokszórása: felületi érdesítő kezelés a kötésszilárdság fokozása érdekében.
Ⅳ. Összefoglalás
A homokfúvás technológia folyamatos fejlődésével és a gyártóipar egyre nagyobb pontosság és környezetvédelem felé haladásával a hagyományos homokfúvó anyagok már nem tudják kielégíteni a csúcskategóriás folyamatok igényeit. A fekete szilícium, mint nagy szilárdságú, alacsony visszaverődésű, nagy tisztaságú és környezetbarát funkcionális csiszolóanyag, fontos korszerűsítő anyaggá válik a homokfúvó iparban. Akár precíziós gyártásról, optikai mattításról, akár elektronikus eszközök feldolgozásáról, repülőgépipari berendezések felületkezeléséről és más területekről van szó, a fekete szilícium széleskörű alkalmazási lehetőségeket mutat.