Prášok karbidu kremíka - vysokoúčinné brúsivo na priemyselné použitie

Karbid kremíka (SiC) je anorganická chemická zlúčenina pozostávajúca z kremíka a uhlíka, ktorá sa v prírode vyskytuje ako mimoriadne vzácny minerál moissanit; masová výroba sa však začala v roku 1893 v práškovej forme, ako aj vo forme kryštálov na použitie ako brusivo.

Čierny karbid kremíka je vďaka svojim veľkým kryštálom, výnimočnej húževnatosti, hustej štruktúre a opakovanému výkonu pri opakovaných aplikáciách brusivom na vysoko presné lapovanie a leštenie.

Vysoká tvrdosť

Prášok karbidu kremíka je mimoriadne tvrdý a odolný voči opotrebovaniu, čo z neho robí ideálnu surovinu na výrobu abrazívnych materiálov, ako sú brúsne kotúče a rezné nástroje. Okrem toho sa vďaka svojej vynikajúcej tepelnej vodivosti a odolnosti s obľubou používa ako prídavná zložka v procesoch výroby elektroniky a polovodičov.

SiC sa môže vyrábať zahrievaním kremičitého piesku so zdrojmi uhlíka, ako je napríklad ropný koks, na vysoké teploty v otvorenej "Achesonovej" peci, čím sa získajú zelené alebo čierne zrná karbidu kremíka s menším množstvom nečistôt ako jeho menej kvalitný náprotivok.

Zelený alebo čierny prášok karbidu kremíka sa zmieša s neoxidovým spekaním, známym ako spojivo, a vytvorí sa pasta. Pasta sa potom zhutňuje a tvaruje vytláčaním (rúrky) alebo izostatickým lisovaním za studena, pri ktorom sa častice vtláčajú do pevných foriem tlakom z viacerých smerov, aby sa vytvorili tvary, ktoré sa potom môžu obrábať.

Vysoká tepelná vodivosť

Vynikajúca tepelná vodivosť karbidu kremíka z neho robí neoceniteľný materiál v rôznych priemyselných odvetviach, najmä v tých, ktoré sa zaoberajú výrobou elektroniky a polovodičov, kde je jeho schopnosť odolávať vysokým teplotám bez toho, aby sa stal nestabilným, veľkou výhodou.

Medzi materiály s vysokou odolnosťou voči poškodeniu a tepelným šokom patrí akryl. Tento všestranný materiál vydrží výraznú plastickú deformáciu pred vznikom lomu a môže sa pochváliť nízkou mierou rozťažnosti pri teplotných zmenách.

Čierna zrnitosť karbidu kremíka je na rozdiel od diamantu mimoriadne húževnatá a všestranná; možno ju použiť na aplikácie, ako sú brúsne kotúče, brúsny papier a povlakované a lepené abrazíva na tryskanie. Vďaka svojej tvrdosti a vynikajúcej chemickej a tepelnej stabilite predstavuje cenovo dostupnú alternatívu ku karbidovým brúsnym materiálom z bóru, ktoré sa vyrábajú reakčným spájaním s použitím čistého kremičitého piesku a uhlia ako surovín v tehlových elektrických odporových peciach.

Vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a korózii

SiC je jedným z najtvrdších syntetických materiálov, z hľadiska tvrdosti je na druhom mieste po diamante. Táto vlastnosť z neho robí atraktívny materiál pre aplikácie, kde je kľúčový vysoký výkon a trvanlivosť, ako sú napríklad abrazívne aplikácie.

ponúkame výrobky z karbidu kremíka viazaného reakciou aj z cementovaného karbidu volfrámu navrhnuté tak, aby spĺňali špecifické žiaruvzdorné, chemické a tepelné vlastnosti. Reakčne viazaný karbid kremíka je ideálny pre aplikácie, kde sa musí zohľadniť odolnosť proti opotrebovaniu alebo zložité tvary; cementovaný karbid volfrámu ponúka lepšie tepelné a chemické izolačné vlastnosti ako jeho náprotivok.

Čierny karbid kremíka je vďaka svojim abrazívnym vlastnostiam obľúbený v automobilovom a leteckom priemysle na honovanie a lapovanie súčiastok na presné rozmery a povrchovú úpravu alebo na otryskávanie odolné voči korózii a opotrebovaniu. Okrem toho jeho výnimočná pevnosť a trvanlivosť mu umožňujú odolávať extrémnym podmienkam pri zachovaní neporušenosti a vďaka odolnosti proti korózii a opotrebovaniu je známy ako abrazívny materiál na tryskanie. Okrem toho jeho odolnosť proti korózii a opotrebovaniu pomáha predlžovať životnosť súčiastok a zároveň znižuje prestoje - platí to najmä pri nástrojoch, ako sú brúsne kotúče alebo tryskacie abrazíva, ktoré používajú čierne karbidové tryskacie abrazíva alebo rezné nástroje, ktoré si vyžadujú neustálu údržbu alebo prestoje z dôvodu povlakov odolných proti korózii/opotrebovaniu alebo rezných nástrojov z tohto materiálu.

Vysoká odolnosť voči teplu

Karbid kremíka je mimoriadne tvrdý a ľahký keramický materiál s vynikajúcou tepelnou stabilitou a odolnosťou proti korózii, vďaka čomu je vhodný na aplikácie s vysokým zaťažením, ako sú priemyselné stroje a automobilové komponenty.

Moissanit, polovodičový materiál so širokou pásmovou medzerou, ktorý sa v prírode vyskytuje ako drahokam moissanit, sa masovo vyrába od konca 19. storočia na použitie ako abrazívum, napríklad na brúsne kotúče a rezné nástroje, v žiaruvzdorných obloženiach čerpadiel, raketových motorov a iných strojov, pretože súčiastky odolné voči opotrebovaniu, tuhosť, odolnosť voči tepelným šokom a pevnosť sú tiež žiaducimi vlastnosťami na výrobu zrkadiel teleskopov z tohto materiálu.

Achesonova pôvodná metóda výroby SiC zostáva v centre modernej výroby na použitie v abrazívach, metalurgii a žiaruvzdorných materiáloch. Suroviny sa zahrievajú pri vysokých teplotách v otvorenej peci, až kým sa nevytvorí agregát zeleno-čierneho kryštalického SiC, obklopený čiastočne alebo úplne nekonvertovaným oxidom kremičitým a uhlíkom vo forme ropného koksu.