Прах от силициев карбид - високоефективен абразив за индустриална употреба

Силициевият карбид (SiC) е неорганично химично съединение, съставено от силиций и въглерод, което се среща в природата като изключително редкия минерал моисанит; масовото му производство обаче започва през 1893 г. както под формата на прах, така и под формата на кристали за използване като абразив.

Черният силициев карбид е абразивът за високопрецизни приложения за притриване и полиране, благодарение на големите си кристали, изключителната си твърдост, плътната си текстура и многократното си представяне при многократни приложения.

Висока твърдост

Прахът от силициев карбид е изключително твърд и износоустойчив материал, което го прави идеална суровина за производство на абразивни материали като шлифовъчни дискове и режещи инструменти. Освен това отличната му топлопроводимост и устойчивост го правят популярно използван като добавъчен компонент в производствените процеси на електрониката и производството на полупроводници.

SiC може да бъде произведен чрез нагряване на кварцов пясък с въглеродни източници, като например петролен кокс, до високи температури в открита пещ "Ачесън", при което се получават зелени или черни на цвят зърна силициев карбид с по-малко примеси от по-нискокачествения му аналог.

Зеленият или черният прах от силициев карбид се смесва с неоксидно спомагателно вещество за синтероване, известно като свързващо вещество, за да се получи паста. След това пастата се уплътнява и оформя чрез екструдиране (тръби) или студено изостатично пресоване, при което частиците се вкарват в твърди форми, като се използва натиск от различни посоки, за да се оформят форми, които след това могат да се обработват.

Висока топлопроводимост

Превъзходната топлопроводимост на силициевия карбид на прах го прави безценен материал в различни промишлени среди, особено в тези, които участват в производството на електроника и полупроводници, където способността му да издържа на високи температури, без да става нестабилен, е от голямо предимство.

Сред материалите с висока устойчивост на повреди и термичен шок е акрилът. Този универсален материал може да издържи на значителна пластична деформация, преди да настъпи счупване, и се отличава с ниски темпове на разширяване при температурни промени.

Черният силициев карбид, за разлика от диаманта, е изключително здрав и универсален; той може да се използва за приложения като шлифовъчни дискове, шкурка и абразиви с покритие и лепило за бластиране. Благодарение на своята твърдост и отлична химическа и термична стабилност той представлява достъпна алтернатива на абразивите от боров карбид, произвеждани чрез реакционно свързване с използване на чист силициев пясък и въглища като суровини в тухлени пещи от електросъпротивителен тип.

Висока устойчивост на износване и корозия

SiC е един от най-твърдите синтетични материали, като по твърдост отстъпва само на диаманта. Това свойство го прави привлекателен материал за приложения, при които високата производителност и издръжливост са от ключово значение, като например абразивни приложения.

предлагаме продукти от реакционно свързан силициев карбид и циментиран волфрамов карбид, предназначени да отговарят на специфични огнеупорни, химични и термични свойства. Реакционно свързаният силициев карбид е идеален за приложения, при които трябва да се вземе предвид устойчивостта на износване или сложните форми; циментираният волфрамов карбид предлага по-добри термични и химични изолационни свойства от своя аналог.

Абразивните свойства на черния силициев карбид го правят популярен в автомобилната и космическата индустрия за хонинговане и притриване на компоненти до точни размери и финиши, или за бластиране на корозия и устойчивост на износване. Освен това изключителната му здравина и издръжливост му позволяват да издържа на екстремни условия, като остава непокътнат, а устойчивостта му на корозия и износване го правят известен като абразивен материал за бластиране. Освен това неговата устойчивост на корозия и износване спомагат за удължаване на живота на компонента, като същевременно намаляват времето за престой - особено вярно при инструменти като шлифовъчни дискове или абразиви за бластиране, които използват абразиви за бластиране от черен силициев карбид, или режещи инструменти, които изискват постоянна поддръжка или престой поради устойчиви на корозия/износване покрития или режещи инструменти, изработени от този материал.

Висока устойчивост на топлина

Силициевият карбид е изключително твърд и лек керамичен материал с отлична термична стабилност и устойчивост на корозия, което го прави подходящ за приложения с високи натоварвания, като например индустриални машини и автомобилни компоненти.

Мойсанитът, полупроводников материал с широк диапазон на пропускане, който се среща в природата под формата на скъпоценния камък мойсанит, се произвежда масово от края на 19 век за използване като абразив, например за шлифовъчни дискове и режещи инструменти, в огнеупорни облицовки за помпи, ракетни двигатели и други машини като части, устойчиви на износване, твърдост, устойчивост на термични удари и здравина, които са желани свойства и за изработване на огледала за телескопи от този материал.

Оригиналният метод на Ачесън за производство на SiC остава в центъра на съвременното производство за използване в абразивите, металургията и огнеупорите. Суровините се нагряват при високи температури в открита пещ, докато се образува агрегат от зелен до черен кристален SiC, заобиколен от частично или напълно неконвертиран силициев диоксид и въглерод под формата на петролен кокс.