Siliciumcarbidepoeder – Zeer efficiënt schuurmiddel voor industrieel gebruik

Siliciumcarbide (SiC) is een anorganische chemische verbinding die bestaat uit silicium en koolstof en die in de natuur voorkomt als het uiterst zeldzame mineraal moissaniet; de massaproductie ervan begon echter in 1893, zowel in poedervorm als in kristalvorm, voor gebruik als schuurmiddel.

Zwart siliciumcarbide is het favoriete schuurmiddel voor zeer nauwkeurige lapp- en polijsttoepassingen, dankzij de grote kristallen, de uitzonderlijke taaiheid, de dichte structuur en de consistente prestaties bij herhaald gebruik.

Hoge hardheid

Siliciumcarbidepoeder is een uiterst hard en slijtvast materiaal, waardoor het de ideale grondstof is voor de productie van schuurmiddelen zoals slijpschijven en snijgereedschappen. Bovendien wordt het dankzij zijn uitstekende warmtegeleiding en hittebestendigheid veelvuldig gebruikt als additief in productieprocessen voor elektronica en bij de fabricage van halfgeleiders.

SiC kan worden vervaardigd door silicazand samen met koolstofbronnen, zoals petroleumcokes, in een open “Acheson”-oven tot hoge temperaturen te verwarmen, waardoor groene of zwarte siliciumcarbidekorrels ontstaan die minder onzuiverheden bevatten dan de minder hoogwaardige variant.

Groen of zwart siliciumcarbidepoeder wordt gemengd met een niet-oxidehoudend sinterhulpmiddel, ook wel bindmiddel genoemd, om een pasta te verkrijgen. De pasta wordt vervolgens verdicht en gevormd door middel van extrusie (buizen) of koud-isostatisch persen, waarbij de deeltjes met druk vanuit meerdere richtingen in stijve mallen worden geperst om vormen te creëren die vervolgens machinaal kunnen worden bewerkt.

Hoge thermische geleidbaarheid

Dankzij de uitstekende warmtegeleiding van siliciumcarbidepoeder is het een onmisbaar materiaal in diverse industriële toepassingen, met name in de elektronica- en halfgeleiderproductie, waar het een groot voordeel is dat het hoge temperaturen kan weerstaan zonder instabiel te worden.

Tot de materialen met een hoge weerstand tegen beschadiging en thermische schokken behoort acryl. Dit veelzijdige materiaal kan aanzienlijke plastische vervorming weerstaan voordat breuk optreedt en kenmerkt zich door lage uitzettingscoëfficiënten bij temperatuurschommelingen.

Zwart siliciumcarbide-schuurkorrel is, in tegenstelling tot diamant, uiterst taai en veelzijdig; het kan worden gebruikt voor toepassingen zoals slijpschijven, schuurpapier en gecoate en gebonden schuurmiddelen voor straalwerk. Dankzij de hardheid en de uitstekende chemische en thermische stabiliteit vormt het een betaalbaar alternatief voor schuurmiddelen op basis van boorcarbide, die worden geproduceerd via reactiebinding met zuiver silicazand en steenkool als grondstoffen in elektrische weerstandsovens van baksteen.

Hoge slijtvastheid en corrosiebestendigheid

SiC is een van de hardste synthetische materialen; qua hardheid wordt het alleen door diamant overtroffen. Deze eigenschap maakt het een aantrekkelijk materiaal voor toepassingen waarbij hoge prestaties en duurzaamheid van cruciaal belang zijn, zoals bij schuurmiddelen.

Wij bieden zowel reactiegebonden siliciumcarbide als gesinterd wolfraamcarbide aan, producten die zijn ontworpen om aan specifieke vuurvaste, chemische en thermische eigenschappen te voldoen. Reactiegebonden siliciumcarbide is ideaal voor toepassingen waarbij slijtvastheid of complexe vormen een rol spelen; gesinterd wolfraamcarbide biedt betere thermische en chemische isolatie-eigenschappen dan zijn tegenhanger.

Dankzij de schurende eigenschappen van zwart siliciumcarbide wordt het veel gebruikt in de automobiel- en lucht- en ruimtevaartindustrie voor het honen en lappen van onderdelen tot nauwkeurige afmetingen en oppervlakteafwerkingen, of voor het wegstralen van corrosie en slijtage. Bovendien zorgt de uitzonderlijke sterkte en duurzaamheid ervoor dat het materiaal extreme omgevingen kan weerstaan zonder beschadigd te raken, en dankzij de corrosie- en slijtvastheid staat het bekend als een geschikt straalmiddel. Bovendien helpen de corrosie- en slijtvastheid de levensduur van onderdelen te verlengen en stilstandtijd te verminderen – dit geldt met name voor gereedschappen zoals slijpschijven of straalmiddelen waarin zwart siliciumcarbide wordt gebruikt, of snijgereedschappen die vanwege corrosie- en slijtvastheid van de coatings voortdurend onderhoud of stilstandtijd vereisen, of snijgereedschappen die van dit materiaal zijn vervaardigd.

Hoge hittebestendigheid

Siliciumcarbide is een uiterst hard en lichtgewicht keramisch materiaal met uitstekende thermische stabiliteit en corrosiebestendigheid, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij hoge belastingen optreden, zoals industriële machines en auto-onderdelen.

Moissaniet, een halfgeleidermateriaal met een brede bandkloof dat in de natuur voorkomt als de edelsteen moissaniet, wordt al sinds het einde van de 19e eeuw op grote schaal geproduceerd voor gebruik als schuurmiddel, bijvoorbeeld in slijpschijven en snijgereedschap, in vuurvaste bekledingen voor pompen, raketmotoren en andere machines als slijtvaste onderdelen; stijfheid, weerstand tegen thermische schokken en sterkte zijn ook gewenste eigenschappen voor het vervaardigen van telescoopspiegels uit dit materiaal.

De oorspronkelijke methode van Acheson voor de productie van SiC staat nog steeds centraal in de moderne productie voor toepassing in schuurmiddelen, de metallurgie en vuurvaste materialen. De grondstoffen worden in een open oven tot hoge temperaturen verhit totdat er een aggregaat van groen tot zwart kristallijn SiC ontstaat, omgeven door gedeeltelijk of volledig niet-omgezet siliciumdioxide en koolstof in de vorm van petroleumcokes.