Силициев карбид като абразив

Абразивните зърна от силициев карбид са идеален начин за пробиване на меки материали като стъкло, пластмаса и плочи от дървесни влакна със средна плътност. Техните остри ъгли и тясна ширина са специално проектирани да проникват лесно в тях и да ги прорязват.

Силициевият карбид има изключително твърда повърхност с твърдост 9 по скалата на Моос, което го прави един от най-твърдите абразиви, налични днес. Освен това неговата издръжливост далеч надхвърля тази на стоковите продукти от алуминиев оксид (Al2O3).

Висока твърдост

Силициевият карбид е изключително твърд материал, отстъпващ само на диаманта. Тази твърдост му позволява да се справя отлично с шлифоването на повредени метални повърхности за микроскопски анализ в металографията. Освен това изключителната издръжливост на този материал го прави подходящ за приложения с високи натоварвания, при които трябва да се спазват изискванията за разсейване на топлината и охлаждане.

Алуминиевият оксид и талкът могат да издържат само на по-ниски температури от силиконовия карбид, което им позволява да се използват в приложения с по-високо натоварване и по-висока производителност, като например в космическото производство или при сглобяването на автомобили. Освен това неговата топлопроводимост и ниският му коефициент на разширение спомагат за допълнително подобряване на производителността.

Този материал е също така много надежден, тъй като при производствения процес се получава еднаква зърнистост и позволява на металографите да извършват последователни стъпки на абразивно и полиращо обработване, за да получат желаната повърхност. Освен това този материал може да се използва с черни (като стомана) и цветни метали като алуминий и месинг, без да им оказва неблагоприятно въздействие.

Абразивите от силициев карбид са ефективен избор за шлифоване с лек натиск на стъкло, керамика, камък, корк, плочи от дървесни влакна със средна плътност и пластмасови повърхности като стъкло. За съжаление, поради крехкия си характер и тясната форма на частиците те се износват по-бързо.

Силициевият карбид се предлага в две разновидности - черна и зелена. Черният силициев карбид се произвежда чрез комбиниране на силициев пясък с петролен кокс в електрическа пещ за съпротивление, като се получава черният вариант. Агресивен абразив с висока твърдост и острота, идеален за обработка на метални и неметални материали с ниска якост на опън. Освен това дълготрайната му издръжливост спомага за удължаване на живота на инструмента. Зеленият силициев карбид се произвежда чрез използване на чисти кристали, които се образуват по време на обработката в съпротивителна пещ, за да се превърне зеленият силициев карбид в скъпа алтернатива на черния силициев карбид. Карбоновият диоксид (карборунд) се използва широко за режещи инструменти, огнеупорни материали, фино шлифоване на матрици и хонинговане на цилиндри на двигатели за самолети, автомобили, кораби и други машини. Произведен за пръв път през 1891 г. от изобретателя от Пенсилвания Едуард Г. Ачесън и по-късно продаван от Carborundum Company под търговската им марка "карборунд", той бързо придобива широка употреба в различни сектори на промишлеността.

Висока крехкост

Силициевият карбид е по-остър и по-твърд от алуминиевия оксид, но е по-малко еластичен; неговите тесни зърна се износват по-бързо при приложения с високо налягане, отколкото по-меките им събратя. Ето защо при избора на абразиви от силициев карбид е важно да се вземат предвид както типът на приложението, така и здравината на материала - мекият алуминиев оксид работи по-добре върху материали с по-голяма якост на опън, докато по-твърдите продукти от силициев карбид като стъклен камък или корк обикновено работят по-добре като неметални варианти.

Металографията е приложение, при което се използват абразиви за шлифоване и полиране на метални повърхности. Твърдостта на силициевия карбид е идеална за отстраняване на повреди и замърсявания от метални проби преди анализа им от металографите, а постоянството в работата им гарантира прецизни резултати при всяко използване на тази техника.

При избора на абразивен материал металографите могат да избират от асортимент с различни размери на зърната, което им позволява да постигнат желаното качество на повърхността с течение на времето. Макар че стоковият алуминиев оксид, например кафявият разтопен алуминиев оксид, може да осигури известна ефективност в това приложение, той не осигурява постоянна производителност, както инженерните частици, например алуминиевият цирконий.

Силициевият карбид предлага многобройни предимства при използване във високотемпературна среда, за разлика от традиционните керамични материали. Освен това абразивният материал от силициев карбид остава стабилен във високотемпературна среда за разлика от керамичните аналози и е устойчив на корозия, причинена от киселини, основи и окисляващи вещества - което го прави подходящ за използване с разтопени метали.

Абразивите могат да се класифицират и според материалите, от които се състоят. Алуминиевият оксид и силициевият карбид са популярни материали за шлайфане; всеки от тях има своите предимства и недостатъци; алуминиевият оксид има по-голям афинитет към металите, докато силициевият карбид осигурява по-добра издръжливост за материали с ниска якост на опън.

Абразивите от силициев карбид притежават силна способност за свързване с материали като стъкло и дърво, но са по-крехки от абразивите от алуминиев оксид, което налага допълнително внимание при използването им в сравнение с техните аналози от алуминиев оксид. Силициевокарбидните абразиви се използват най-често за полиране на стъкло, както и за отстраняване на зауствания от метални части и за облагородяване на дървени повърхности.

Изключителна издръжливост

Силициевият карбид е на второ място след диаманта по скалата на Моос за твърдост на минералите, което го прави един от най-твърдите материали в света. Тъй като е изключително издръжлив, силициевият карбид е идеален абразивен материал за приложения за бластиране, при които твърдите материали, като например метални изделия, трябва да бъдат отстранени от ръждата или старите покрития, преди да се извърши повторна обработка или преработка. Освен това силициевият карбид е чудесен за оформяне на камък и зидария, а често се използва и за създаване на контролирани грапавини в стъкло.

Черният силициев карбид може да бъде много издръжлив, но все пак доста крехък и лесно се чупи при удар или натиск; поради тази причина се използва в инструменти и оборудване за обработка на материали с ниска якост на опън като сив чугун, оловни сплави и алуминиеви сплави; често се използва и за шлифоване на твърди крехки материали като стъклен ахат, мрамор и др. Зеленият силициев карбид е по-податлив и по-лесен за използване, което го прави идеален материал за рязане на меки материали като пластмаси, като същевременно е отличен за бластиране на метални и неметални материали с по-висока якост на опън като сив чугун оловни алуминиеви сплави и др.

Washington Mills произвежда прецизно сортирани зърна и прахове CARBOREX(r) с различни размери за използване в шлайфащи дискове и шкурка с покритие, както и за рязане с тел. Ние създаваме нашите зърна чрез карботермична редукция преди смилане, за да получим гранули с постоянни размери; след като изстинат, те се втвърдяват, преди да бъдат сортирани според изискванията за размер на частиците за класификация и изискванията за приложение.

Абразивът от силициев карбид често се избира за металографски изследвания, при които изследователите подготвят метални проби за микроскопско изследване. Този процес помага на изследователите да изучават микроструктурата и други свойства на металите, като например примеси като шлака. Абразивът от силициев карбид работи добре както с черни, така и с цветни метали и сплави - както и е подходящ за шлайфане на дърво, тъй като лесно се оформя в кръгли цилиндри за изглаждане на вдлъбнатини или криви повърхности.

Изключително остър

Силициевият карбид (SiC) се отличава с остри като бръснач зърна, които го правят изключителен материал за рязане, с твърдост по скалата на Моос, отстъпваща само на диаманта. Нещо повече, трошливите частици SiC се чупят по време на употреба, разкривайки по-остри абразивни ръбове за повишена износоустойчивост и по-бърза скорост на отнемане на материала - тази комбинация прави SiC отличен заместител на абразивите, свързващи металите, като например боров карбид или кубичен боров нитрид, като същевременно предлага по-добро съотношение цена/производителност.

Високата устойчивост на абразия прави този материал идеален избор за приложения, при които налягането на бластиране варира от умерено до високо; например при отстраняване на зауствания от метални повърхности или отстраняване на покрития от повърхности по време на боядисване и пребоядисване.

Силициевият карбид е незаменим керамичен материал с изключителна химическа и термична стабилност, ниска топлопроводимост и характеристики на термично разширение. Освен това неговите леки материални свойства и възможност за формоване улесняват използването му в различни приложения при температури до 2550 градуса по Фаренхайт.

Медията за пясъкоструене от силициев карбид има много полезни свойства, които я правят желана опция при работа с меки материали или по-твърди метали, като например стомана. Освен това медиите от силициев карбид могат да издържат на многобройни цикли на пясъкоструене, преди да се наложи подмяна - по този начин се намаляват разходите, свързани със собствеността, като същевременно се увеличава производителността.

Бластирането със силициев карбид може да помогне за оформяне и изглаждане на каменни и зидарски повърхности, за отстраняване на ръжда от метали, за ецване на стъклени повърхности, както и за подготовката им за довършителни работи или нанасяне на покрития. Освен това неговата гъвкавост се разпростира и върху приложения за шлифоване на дърво като абразив с покритие за подготовка на повърхности, бетон, повърхности от фибростъкло.

Абразивите с покритие, като например шкурка, се състоят от минерални частици от силициев карбид, свързани с хартиена или платнена подложка, което прави преносимите машини за пясъкоструене ефективен начин за прилагане на този абразив. За да рационализирате и оптимизирате работата си, организирайте абразивите си според зърнометрията и ги съхранявайте в запечатващи се контейнери, за да ги предпазите от прах и влага - по този начин е по-лесно да намерите точното зърно за всяка задача, като същевременно поддържате инструментите в отлично състояние - етикетирайте контейнерите си, за да знаете кои са предназначени за всяка задача!