Silicio karbido antgalis

Silicio karbidas (SiC) yra inertiškas cheminis junginys, plačiai naudojamas įvairiuose pramoniniuose procesuose. Smėliavimo antgalių gamintojai dažnai jį renkasi, nes jis pasižymi puikiu atsparumu erozijai ir abrazyvinėms medžiagoms, o kartu yra maždaug penktadaliu lengvesnis už volframo karbidą.

Purkštukai yra esminiai daugelio pramoninių sistemų komponentai, nukreipiantys ir formuojantys medžiagų srautą. SiC purkštukai pasižymi keliomis savybėmis, dėl kurių jie ypač tinkami didelės paklausos aplinkoje:

Didelio atsparumo keraminė medžiaga

Silicio karbidas jau seniai laikomas geriausia medžiaga pramoniniuose procesuose, kuriuose naudojami purkštukai. Jo deimantinis kietumas užtikrina išskirtinį ilgaamžiškumą, o dėl atsparumo šilumai jis puikiai tinka aplinkoje, kurioje erozija ar dilimas kelia sunkumų. Be to, dėl savo cheminio inertiškumo ji atspari įvairių cheminių medžiagų sukeliamai korozijai.

Natūralų silicio karbido stiprumą galima padidinti taikant du pažangius gamybos procesus - sukepinimą ir reakcinį sujungimą. Skepinant silicio karbido milteliai sutankinami į tankius blokus, prieš kaitinant juos iki vos žemesnės nei lydymosi temperatūros, kad susidarytų tanki, bet itin tvirta medžiaga, o reakcinio surišimo metu skystas silicis pridedamas prie iš anksto suformuotų SiC komponentų, dar labiau padidinant jų tankį ir tvirtumą.

Reakcijos būdu surištas silicio karbidas (RB SiC) yra pažangi techninė keramika, pasižyminti itin mažu plėtimosi koeficientu, todėl gali atlaikyti staigius temperatūros pokyčius, nesuirti ir nesutrūkinėti, taip pat pasižyminti dideliu atsparumu dilimui ir gebėjimu toleruoti rūgštinę ir šarminę aplinką.

Volframo karbidas yra pažangi keraminė medžiaga, pasižyminti išskirtiniu atsparumu dilimui ir smūgiams. Dažnai maišomas su kobaltu arba nikeliu kaip metalo rišikliu, kad susidarytų medžiagos, vadinamos kermetais, kurios naudojamos pjovimo įrankiuose ir vandens srovės pjovimo antgaliuose, skirtuose pjovimo įrankiams arba vandens srovės pjovimo abrazyvams. Volframo karbidas taip pat idealiai tinka astronominių teleskopų veidrodžiams gaminti dėl mažo šiluminio plėtimosi koeficiento ir didelio standumo savybių - todėl ši medžiaga yra labai patikima.

Atsparumas dilimui ir korozijai

Purkštukai yra neatsiejama daugelio pramoninių sistemų sudedamoji dalis, valdanti ir formuojanti skysčių, dujų ir kietųjų dalelių srautą. Silicio karbido purkštukai yra pavyzdys, kaip medžiagų mokslas ir inžinerinės inovacijos susilieja kuriant atsparius, bet efektyvius prietaisus. Šiame straipsnyje nagrinėjama jų kilmė, savybės, gamybos proceso niuansai, pritaikymas ir ateities tendencijos, siekiant parodyti jų transformuojančią įtaką pramonei.

Dėl SiC cheminio inertiškumo jis atsparus agresyvioms medžiagoms ir nereikalauja priežiūros išlaidų, todėl gerokai sumažėja priežiūros išlaidos ir poveikis aplinkai. Be to, dėl jų patvarumo ir ilgaamžiškumo sumažėja poveikis aplinkai ir padidėja efektyvumas; be to, jie veikia aukštoje temperatūroje, tačiau išlaiko vientisumą esant dideliam greičiui, todėl prarandama mažiau energijos.

Reakcijos būdu surištas silicio karbidas gali atlaikyti atšiaurias rūgštis ir šarmus, todėl jis yra puiki medžiaga dilimo komponentams tokiose pramonės šakose kaip kasyba, naftos chemija, cemento gamyba ir dulkių šalinimas. Iš reaktyviai surišto silicio karbido galima gaminti varžtus, veržles ir spindulines plokštes, skirtas atlaikyti ekstremalias sąlygas.

SiC purkštukai tapo svarbiais komponentais daugelyje sudėtingų pramonės šakų, įskaitant kosmoso ir gynybos, metalo apdirbimo ir energijos gamybos pramonę. Iš tiesų, Herschelio kosminis teleskopas naudoja vieną, pagamintą iš polikristalinio SiC, užauginto cheminio nusodinimo iš garų (CVD) būdu. SiC yra ne tik atsparus erozijai ir korozijai, bet ir pasižymi puikiomis optinėmis savybėmis, pavyzdžiui, mažu šiluminiu plėtimusi ir standumu, todėl yra nepakeičiamas priedas.

Didelio greičio abrazyviniai srautai

Silicio karbidas yra ilgaamžė medžiaga, galinti atlaikyti didelio greičio abrazyvinius srautus sudėtingose smėliavimo programose ir lengvesnė už aliuminio oksido (aliuminio oksido) medžiagas, pvz., aliuminio oksidą (aliuminio oksidą). Dėl šio universalumo ir svorio mažinimo veiksnio silicio karbido antgaliai dažnai pasirenkami, kai ilgesnį laiką dirbama su atskira apdirbama detale. Tačiau renkantis tinkamą antgalio medžiagą, reikia atsižvelgti ir į kitas aplinkybes, pavyzdžiui, terpės savybes ir sąlygas, antgalio konstrukciją, darbo parametrus.

Silicio karbido antgaliai pasižymi ypatingu patvarumu ir atsparumu dilimui, taip pat cheminiu inertiškumu, todėl tinka naudoti su įvairiomis abrazyvinėmis ir korozinėmis medžiagomis. Ilgas jų tarnavimo laikas sumažina prastovų išlaidas, nes juos galima naudoti ilgiau tarp techninės priežiūros apsilankymų. Be to, šie tikslūs dozavimo antgaliai užtikrina geresnius rezultatus ir kartu taupo pramoninių procesų išlaidas.

Šiuos purkštukus galima naudoti daugelyje pramonės sričių, pradedant abrazyviniu pjovimu vandens srove ir paviršiaus paruošimu ir (arba) valymu, metalo liejimu ir terminiu purškimu, taip pat puslaidininkių gamybos procesuose, kuriuose naudojami skysčiai ir (arba) dujos. Juos naudoja ir elektroninių puslaidininkių gamyba, kur jie naudojami skysčiams ir (arba) dujoms purkšti surinkimo procesų metu. Labai svarbu, kad jie būtų atsparūs atšiaurioms aplinkos sąlygoms ir užtikrintų puikų tikslumą; kad tai būtų sėkmingai daroma, jie turi būti pagaminti iš tvirtos, tačiau aukštos kokybės medžiagos, kuri atlaikytų aukštą temperatūrą ir laikui bėgant nesugestų ar nesutrūkinėtų.

Universalumas pramoniniuose procesuose

Silicio karbido antgaliai yra neįkainojami pramoninių procesų komponentai dėl daugybės puikių savybių. Dėl deimantinio kietumo ir cheminio inertiškumo silicio karbido antgaliai yra pakankamai atsparūs, kad atlaikytų stiprų dėvėjimąsi be prastovų ar techninės priežiūros išlaidų, o dėl gebėjimo atlaikyti aukštą temperatūrą be degradacijos jie idealiai tinka skystiems metalams, pavyzdžiui, liejimui ir terminiam purškimui. Silicio karbido smėliavimo antgaliai taip pat užtikrina tikslumą dozuojant abrazyvines medžiagas, kad būtų pasiekti maksimalūs rezultatai ir mažiau atliekų.

Smėliavimo antgaliai naudojami pramoninei įrangai ir paviršiams valyti naudojant didelio greičio abrazyvinių medžiagų srautus, pvz., dažų nuėmiklį. Smėliavimo antgaliai gali pašalinti dažus, rūdis, koroziją ir kitus teršalus nuo tokių paviršių kaip plienas, aliuminis, betonas ir mediniai paviršiai, taip pat plačiai naudojami smėliavimo ir šratavimo paslaugoms, siekiant sukurti lygią metalo gaminių apdailą be defektų ar nutrūkimų.

Silicio karbido smėliavimo antgaliai pranoko kitas smėliavimo antgalių medžiagas, nes atlaikė šešis kartus už savo svorį didesnes smūgio jėgas, nesulūžo ir neišsikraipė dėl terminio šoko, todėl jų tarnavimo laikas pailgėjo. Be to, jų atsparumas karščiui leido jiems išlikti nepažeistiems ilgą laiką veikiant krosnies ar džiovyklos temperatūrai, taip dar labiau sumažinant prastovas ir eksploatacines išlaidas. Jų gamybai reikalingi specialūs metodai, kuriais pasinaudojama šiomis būdingomis stipriosiomis savybėmis, pavyzdžiui, sukepinimo arba reakcinio surišimo procesai, užtikrinantys, kad jie atitiktų griežtus pramoninio taikymo standartus.