Fekete szilícium-karbid termékbevezetése és alkalmazása
Fekete szilícium-karbid(rövidítve fekete szilícium-karbid) egy mesterséges, nemfémes anyag, amelyet kvarchomokból és petróleumkokszból állítanak elő fő nyersanyagként, és magas hőmérsékleten olvasztják ellenálláskemencében. Fekete-szürke vagy sötétfekete megjelenésű, rendkívül nagy keménységű, jó hővezető képességű és kémiai stabilitású. Kiváló ipari alapanyag, amelyet széles körben használnak csiszolóanyagokban, tűzálló anyagokban, kohászatban, kerámiában, elektronikában és más területeken.
II. A fekete szilícium-karbid teljesítményjellemzői
A Mohs-féle keménységfekete szilícium-karbidakár 9,2-es értéket is elérhet, amivel csak a gyémánt és a köbös bór-nitrid előzi meg, rendkívül erős kopásállósággal és ütésállósággal rendelkezik. Olvadáspontja körülbelül 2700 °C, magas hőmérsékletű környezetben is képes megtartani a szerkezeti stabilitását, és nem bomlik le könnyen, illetve nem deformálódik. Ezenkívül jó hővezető képességgel és alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, és továbbra is kiváló hősokk-stabilitást mutat magas hőmérsékleten és nagy nyomáson.
Kémiai tulajdonságait tekintve a fekete szilícium-karbid jó korrózióállósággal rendelkezik savakkal és lúgokkal szemben, és különösen alkalmas ipari felhasználásra zord környezetben. Magas vezetőképessége alternatív anyaggá teszi bizonyos elektromos fűtőanyagokhoz és félvezető mezőkhöz.
II. Fő termékformák és specifikációk
A fekete szilícium-karbid különböző formákban készülhet, különböző részecskeméretek és felhasználások szerint:
Blokkanyag: olvasztás utáni nagy kristályok, amelyeket gyakran újrafeldolgozáshoz vagy kohászati adalékanyagként használnak;
Szemcsés homok (F homok/P homok): köszörűkorongok, homokfúvó csiszolóanyagok, csiszolópapír stb. gyártásához használják;
Mikropor (W, D sorozat): ultraprecíziós csiszoláshoz, polírozáshoz, kerámia szinterezéshez stb. használják;
Nano szintű mikropor: csúcskategóriás elektronikus kerámiákhoz, hővezető kompozit anyagokhoz stb. használják.
A részecskeméret F16-tól F1200-ig terjed, a mikropor részecskemérete elérheti a nanométeres szintet, amely a különböző alkalmazási területek műszaki követelményei szerint testreszabható.
III. A fekete szilícium-karbid főbb alkalmazási területei
1. Csiszolóanyagok és csiszolószerszámok
A fekete szilícium-karbid leghagyományosabb és legszélesebb körben használt alkalmazási területei a csiszolóanyagok. Nagy keménységének és önélező tulajdonságainak köszönhetően a fekete szilícium-karbid különféle csiszolóanyagok, például köszörűkorongok, vágókorongok, csiszolópapír, csiszolófejek, csiszolópaszták stb. gyártására használható, amelyek alkalmasak olyan anyagok csiszolására és feldolgozására, mint az öntöttvas, acél, színesfémek, kerámia, üveg, kvarc és cementtermékek.
Előnyei a gyors csiszolási sebesség, a nem eltömődő felület és a magas feldolgozási hatékonyság. Széles körben használják fémmegmunkálásban, gépgyártásban, épületdekorációban és más iparágakban.
2. Tűzálló anyagok
Magas hőmérsékleti stabilitása és korrózióállósága miatt a fekete szilícium-karbidot széles körben használják a magas hőmérsékletű tűzálló anyagok területén. Előállítható szilícium-karbid téglákká, kemencebélésekké, olvasztótégelyekké, hőelemvédő csövekké, kemenceszerszámokká, fúvókákká, fúvókatéglákká stb., és széles körben alkalmazzák magas hőmérsékletű iparágakban, például kohászatban, színesfémekben, villamosiparban, üveg- és cementiparban stb., hogy meghosszabbítsák a berendezések élettartamát és javítsák az üzembiztonságot.
Ezenkívül a szilícium-karbid anyagok jó antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek magas hőmérsékletű oxidáló atmoszférában, és alkalmasak forró nagyolvasztók, nagyolvasztók és egyéb berendezések kulcsfontosságú alkatrészeiben való felhasználásra.
3. Kohászati ipar
Kohászati folyamatokban, például acélgyártásban és öntésben, a fekete szilícium-karbid deoxidálószerként, melegítőszerként és rekarburátorként használható. Magas széntartalmának és gyors hőfelszabadulásának köszönhetően hatékonyan javíthatja az olvasztás hatékonyságát és az olvadt acél minőségét. Ugyanakkor csökkentheti az olvasztási folyamat szennyeződési tartalmát, és szerepet játszhat az olvadt acél tisztításában.
Egyes acélművek bizonyos mennyiségű szilícium-karbidot is adnak az öntöttvas és a gömbgrafitos öntöttvas olvasztásának összetételének beállításához, hogy költségeket takarítsanak meg és javítsák az öntvények teljesítményét.
4. Kerámia és elektronikai anyagok
A fekete szilícium-karbid a funkcionális kerámiák fontos alapanyaga is. Felhasználható szerkezeti kerámiák, kopásálló kerámiák, hővezető kerámiák stb. előállítására, és széleskörű lehetőségeket kínál az elektronika, a vegyipar, a gépipar stb. területén. Kiváló hővezető képességgel rendelkezik, akár 120 W/m·K hővezető képességgel, és gyakran használják hővezető hőelvezető anyagokban, hővezető interfész anyagokban és LED hőelvezető alkatrészekben.
Ezenkívül a szilícium-karbid fokozatosan belépett a teljesítmény-félvezetők területére, és a magas hőmérsékletű és nagyfeszültségű eszközök alapanyagává vált. Bár a fekete szilícium-karbid tisztasága valamivel alacsonyabb, mint a zöld szilícium-karbidé, néhány közép- és kisfeszültségű elektronikai termékben is használják.
5. Fotovoltaikus és új energiaiparágak
A fekete szilícium-karbid port széles körben használják a szilícium ostyák vágásához a fotovoltaikus iparban. Csiszolóanyagként a gyémánthuzalos vágási folyamatban a nagy keménység, az erős...vágáserő, alacsony veszteség és sima vágási felület, ami segít javítani a szilícium ostyák vágási hatékonyságát és hozamát, valamint csökkenteni az ostyaveszteség arányát és a gyártási költségeket.
Az új energia- és anyagtechnológiák folyamatos fejlesztésével a szilícium-karbidot olyan feltörekvő területekre is fejlesztik, mint a lítium akkumulátorok negatív elektródáinak adalékanyagai és a kerámia membránhordozók.
Ⅳ. Összefoglalás és kitekintés
A fekete szilícium-karbid számos ipari területen pótolhatatlan szerepet játszik kiváló mechanikai, termikus és kémiai tulajdonságainak köszönhetően. A gyártástechnológia folyamatos fejlődésével, a termék részecskeméret-szabályozásával, a tisztaság finomításával és az alkalmazási területek folyamatos bővülésével a fekete szilícium-karbid egyre nagyobb teljesítményt és pontosságot biztosít.
A jövőben az olyan iparágak gyors térnyerésével, mint az új energia, az elektronikus kerámia, a csúcskategóriásőrlés és az intelligens gyártás terén a fekete szilícium-karbid egyre fontosabb szerepet fog játszani a csúcskategóriás gyártás területén, és a fejlett anyagtechnológiai rendszer központi elemévé válik.