Siliziumkarbidpulver – Hochwirksames Schleifmittel für den industriellen Einsatz

Siliziumkarbid (SiC) ist eine anorganische chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff, die in der Natur als äußerst seltenes Mineral namens Moissanit vorkommt; die Massenproduktion begann jedoch bereits 1893 sowohl in Pulverform als auch in Kristallform zur Verwendung als Schleifmittel.

Schwarzes Siliziumkarbid ist dank seiner großen Kristalle, seiner außergewöhnlichen Zähigkeit, seiner dichten Struktur und seiner beständigen Leistung bei wiederholten Anwendungen das Schleifmittel der Wahl für hochpräzise Läpp- und Polieranwendungen.

Hohe Härte

Siliziumkarbidpulver ist ein extrem hartes und verschleißfestes Material und eignet sich daher ideal als Rohstoff für die Herstellung von Schleifmitteln wie Schleifscheiben und Schneidwerkzeugen. Darüber hinaus wird es aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit und Beständigkeit häufig als Zusatzstoff in Produktionsprozessen der Elektronikindustrie und bei der Halbleiterfertigung eingesetzt.

SiC lässt sich herstellen, indem Quarzsand zusammen mit Kohlenstoffquellen wie Petrolkoks in einem offenen “Acheson”-Ofen auf hohe Temperaturen erhitzt wird. Dabei entstehen grün- oder schwarzfarbige Siliziumkarbidkörner, die weniger Verunreinigungen enthalten als ihr minderwertiges Pendant.

Grünes oder schwarzes Siliziumkarbidpulver wird mit einem nicht-oxidischen Sinterhilfsmittel, einem sogenannten Bindemittel, gemischt, um eine Paste herzustellen. Die Paste wird anschließend durch Extrusion (Rohre) oder kaltisostatisches Pressen verdichtet und geformt, wobei die Partikel unter Druck aus verschiedenen Richtungen in starre Formen gepresst werden, um Formen zu erzeugen, die anschließend bearbeitet werden können.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbidpulver macht es zu einem unschätzbaren Werkstoff in verschiedenen industriellen Bereichen, insbesondere in der Elektronik- und Halbleiterfertigung, wo seine Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, ohne dabei an Stabilität zu verlieren, einen großen Vorteil darstellt.

Zu den Werkstoffen mit hoher Beständigkeit gegen Beschädigungen und Thermoschock zählt Acryl. Dieser vielseitige Werkstoff hält erheblichen plastischen Verformungen stand, bevor es zum Bruch kommt, und zeichnet sich durch geringe Ausdehnungsraten bei Temperaturänderungen aus.

Schwarzes Siliziumkarbid-Schleifkorn ist im Gegensatz zu Diamant äußerst zäh und vielseitig einsetzbar; es kann beispielsweise für Schleifscheiben, Schleifpapier sowie beschichtete und gebundene Strahlmittel verwendet werden. Dank seiner Härte und seiner hervorragenden chemischen und thermischen Stabilität stellt es eine kostengünstige Alternative zu Schleifmitteln aus Borcarbid dar, die durch Reaktionsbindung unter Verwendung von reinem Quarzsand und Kohle als Rohstoffe in elektrischen Widerstandsöfen aus Ziegelsteinen hergestellt werden.

Hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit

SiC ist eines der härtesten synthetischen Materialien und steht hinsichtlich seiner Härte an zweiter Stelle hinter Diamant. Diese Eigenschaft macht es zu einem attraktiven Werkstoff für Anwendungen, bei denen hohe Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit entscheidend sind, wie beispielsweise bei Schleifmitteln.

Wir bieten sowohl reaktionsgebundenes Siliziumkarbid als auch Hartmetallprodukte an, die auf bestimmte feuerfeste, chemische und thermische Eigenschaften ausgelegt sind. Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen Verschleißfestigkeit oder komplexe Formen eine Rolle spielen; Hartmetall bietet bessere thermische und chemische Isolationseigenschaften als sein Gegenstück.

Aufgrund seiner abrasiven Eigenschaften wird schwarzes Siliziumkarbid in der Automobil- und Luftfahrtindustrie häufig zum Honen und Läppen von Bauteilen auf präzise Maße und Oberflächenqualitäten sowie zum Strahlen von Korrosions- und Verschleißrückständen eingesetzt. Darüber hinaus ermöglicht seine außergewöhnliche Festigkeit und Langlebigkeit, dass es extremen Umgebungsbedingungen standhält, ohne Schaden zu nehmen, und dank seiner Korrosions- und Verschleißfestigkeit ist es als Strahlmittel bekannt. Zudem tragen seine Korrosions- und Verschleißfestigkeit dazu bei, die Lebensdauer von Bauteilen zu verlängern und Ausfallzeiten zu verringern – dies gilt insbesondere für Werkzeuge wie Schleifscheiben oder Strahlmittel, bei denen schwarzes Siliziumkarbid als Strahlmittel zum Einsatz kommt, sowie für Schneidwerkzeuge, die aufgrund korrosions- und verschleißfester Beschichtungen ständige Wartung erfordern oder Ausfallzeiten verursachen, oder für Schneidwerkzeuge, die aus diesem Material gefertigt sind.

Hohe Hitzebeständigkeit

Siliziumkarbid ist ein extrem hartes und leichtes Keramikmaterial mit hervorragender thermischer Stabilität und Korrosionsbeständigkeit, wodurch es sich für Anwendungen mit hohen Belastungen eignet, wie beispielsweise in Industriemaschinen und Automobilkomponenten.

Moissanit, ein Halbleitermaterial mit großer Bandlücke, das in der Natur als Edelstein Moissanit vorkommt, wird seit dem späten 19. Jahrhundert in Massenproduktion hergestellt und findet Verwendung als Schleifmittel, beispielsweise in Schleifscheiben und Schneidwerkzeugen, in feuerfesten Auskleidungen für Pumpen, Raketenantriebe und andere Maschinen als verschleißfeste Bauteile eingesetzt. Steifigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und Festigkeit sind zudem wünschenswerte Eigenschaften für die Herstellung von Teleskopspiegeln aus diesem Material.

Achesons ursprüngliches Verfahren zur Herstellung von SiC steht nach wie vor im Mittelpunkt der modernen Produktion für den Einsatz in Schleifmitteln, in der Metallurgie und bei feuerfesten Materialien. Die Rohstoffe werden in einem offenen Ofen auf hohe Temperaturen erhitzt, bis sich ein Aggregat aus grünem bis schwarzem kristallinem SiC bildet, das von teilweise oder vollständig nicht umgewandeltem Siliziumdioxid und Kohlenstoff in Form von Petrolkoks umgeben ist.