Silicijev karbid v prahu - visoko učinkovit abraziv za industrijsko uporabo

Silicijev karbid (SiC) je anorganska kemična spojina, sestavljena iz silicija in ogljika, ki se v naravi pojavlja kot izjemno redek mineral moissanit, vendar so ga leta 1893 začeli množično proizvajati v obliki prahu in kristalov za uporabo kot abraziv.

Črni silicijev karbid je zaradi velikih kristalov, izjemne žilavosti, goste teksture in večkratne učinkovitosti pri večkratni uporabi najprimernejši abraziv za zelo natančno približevanje in poliranje.

Visoka trdota

Silicijev karbid v prahu je izjemno trd in odporen proti obrabi, zato je idealna surovina za izdelavo abrazivnih materialov, kot so brusilna kolesa in rezalna orodja. Poleg tega se zaradi svoje odlične toplotne prevodnosti in odpornosti pogosto uporablja kot dodatna komponenta v proizvodnih procesih elektronike in pri izdelavi polprevodnikov.

SiC je mogoče izdelati s segrevanjem kremenčevega peska z viri ogljika, kot je naftni koks, na visoke temperature v odprti peči "Acheson", pri čemer nastanejo zelena ali črna zrna silicijevega karbida z manj nečistočami kot pri njegovih nižjih razredih.

Zeleni ali črni silicijev karbid v prahu se zmeša z neoksidnim sredstvom za sintranje, znanim kot vezivo, da nastane pasta. Pasta se nato zgošča in oblikuje z iztiskanjem (cevi) ali hladnim izostatičnim stiskanjem, pri katerem se delci s pritiskom iz več smeri potisnejo v toge kalupe, da se oblikujejo oblike, ki jih je nato mogoče obdelati.

Visoka toplotna prevodnost

Silicijev karbid v prahu je zaradi svoje odlične toplotne prevodnosti neprecenljiv material v različnih industrijskih okoljih, zlasti v tistih, ki se ukvarjajo s proizvodnjo elektronike in polprevodnikov, kjer je njegova sposobnost prenašanja visokih temperatur, ne da bi postal nestabilen, zelo koristna.

Med materiali z visoko toleranco za poškodbe in toplotne udarce je tudi akril. Ta vsestranski material lahko prenese veliko plastično deformacijo, preden pride do zloma, in se ponaša z nizko stopnjo raztezanja pri temperaturnih spremembah.

Črna zrnca silicijevega karbida so v nasprotju z diamantom izjemno trpežna in vsestranska; uporabljajo se lahko za uporabo, kot so brusilni kolut, brusni papir ter prevlečeni in vezani abrazivi za peskanje. Zaradi svoje trdote ter odlične kemične in toplotne stabilnosti je cenovno dostopna alternativa abrazivom iz borovega karbida, ki se proizvajajo z reakcijskim spajanjem s čistim silicijevim peskom in premogom kot surovino v opečnih pečeh z električnim uporom.

Visoka odpornost proti obrabi in koroziji

SiC je eden najtrših sintetičnih materialov, po trdoti je na drugem mestu za diamantom. Zaradi te lastnosti je privlačen material za aplikacije, pri katerih sta ključnega pomena visoka zmogljivost in trajnost, na primer za abrazivne aplikacije.

ponujamo reakcijsko vezane izdelke iz silicijevega karbida in cementirane izdelke iz volframovega karbida, ki so zasnovani tako, da izpolnjujejo posebne ognjevarne, kemične in toplotne lastnosti. Reakcijsko vezani silicijev karbid je idealen za aplikacije, pri katerih je treba upoštevati odpornost proti obrabi ali zapletene oblike; cementirani volframov karbid ponuja boljše toplotne in kemične izolacijske lastnosti kot njegov kolega.

Črni silicijev karbid je zaradi svojih abrazivnih lastnosti priljubljen v avtomobilski in vesoljski industriji za honiranje in približevanje sestavnih delov do natančnih dimenzij in površin ali za peskanje proti koroziji in obrabi. Poleg tega mu izjemna trdnost in vzdržljivost omogočata, da vzdrži ekstremna okolja in pri tem ostane nepoškodovan, zaradi odpornosti proti koroziji in obrabi pa je znan kot abrazivni material za peskanje. Poleg tega njegova odpornost proti koroziji in obrabi pomaga podaljšati življenjsko dobo sestavnih delov, hkrati pa zmanjšuje zastoje - to še posebej velja za orodja, kot so brusilni kolut ali abraziv za peskanje, ki uporabljajo črne abrazivne materiale iz silicijevega karbida, ali rezalna orodja, ki zahtevajo stalno vzdrževanje ali zastoje zaradi prevlek ali rezalnih orodij iz tega materiala, odpornih proti koroziji/obraba.

Visoka odpornost na toploto

Silicijev karbid je izjemno trd in lahek keramični material z odlično toplotno stabilnostjo in odpornostjo proti koroziji, zaradi česar je primeren za aplikacije z velikimi obremenitvami, kot so industrijski stroji in avtomobilske komponente.

Moissanit, polprevodniški material s široko pasovno vrzeljo, ki ga v naravi najdemo kot dragi kamen moissanit, se množično proizvaja od konca 19. stoletja za uporabo kot abraziv, kot so brusilna kolesa in rezalna orodja, v ognjevzdržnih oblogah za črpalke, raketne motorje in druge stroje kot deli, odporni proti obrabi, togost, odpornost na toplotne udarce in trdnost, kar so tudi zaželene lastnosti za izdelavo zrcal teleskopov iz tega materiala.

Achesonova izvirna metoda za proizvodnjo SiC ostaja v središču sodobne proizvodnje za uporabo v abrazivih, metalurgiji in ognjevzdržnih materialih. Surovine se segrevajo pri visokih temperaturah v odprti peči, dokler ne nastane agregat zelenega do črnega kristalnega SiC, ki ga obdajajo delno ali v celoti nespremenjen silicijev dioksid in ogljik v obliki naftnega koksa.