Szilícium-karbid por

A szilíciumkarbid egy rendkívül kemény, nem oxidos kerámiaanyag, amely a gyémánthoz hasonló szilárdsági tulajdonságokkal rendelkezik. Emellett a SiC alacsony hőtágulási együtthatóval, valamint társaihoz képest kiváló korrózióállósággal és elektromos tulajdonságokkal büszkélkedhet.

A Washington Mills a CARBOREX(r) szemcséket és porokat a méretek, kémiai összetételek és alkalmazások széles választékában kínálja - például csiszolóanyagok, tűzálló anyagok, robbantószerek, vegyületek lappolása, csúszásmentes bevonatok és drótfűrészelés -, amelyek az iparágakban népszerűnek bizonyultak.

Keménység

A szilíciumkarbid (rövidítve SiC) egy rendkívül kemény, szintetikusan előállított, szilícium és szén kristályos vegyülete. Először 1891-ben szintetizálta Edward G. Acheson amerikai feltaláló véletlenül, amikor agyagkeveréket kevert össze porított petróleumkokszal, elektromos fényforrásként egy közönséges szén ívlámpát használva elektromos világítóberendezésként egy vaskos tálban; Acheson ekkor fedezte fel a karborundum néven ismert élénkzöld kristályokat, amelyek ekkor váltak ismertté szilíciumkarbid vagy szilíciumkarbid (karborundum) néven.

A bórkarbid 1929-ig a legkeményebb volt a fejlett kerámiaanyagok között, Mohs-féle 9-es keménységi értékkel büszkélkedhetett, amely megközelítette a gyémánt keménységét. Keménységének és szívósságának köszönhetően ideális csiszolókorongok és vágószerszámok csiszolóanyagai voltak; emellett a magas hőmérsékleten való ellenállása miatt kiválóan alkalmazható volt tűzálló anyagok, szerkezeti kerámiák és elektromos alkalmazások esetében. Továbbá, a bórkarbidot a magas hőmérsékleten mutatott elektromos tulajdonságai valóban nagyon hasznos anyaggá tették!

A Ceramica nonoxidea kerámiát, amely ellenáll a szélsőséges termikus és mechanikai környezetnek, olyan különböző alkalmazásokban használják, mint a csiszolóanyagok; az ipari kemencék és rakétamotorok kopásálló alkatrészei (beleértve a gázszűrő fúvókákat, égéstér-béléseket), kerámiák és tűzálló anyagok. A Ceramica kiváló kémiai támadásállóságot, valamint szilárdságot biztosít magasabb hőmérsékleten, alacsony hőtágulási sebességgel, hogy ellenálljon az erős ütéseknek.

A szilíciumkarbid por sokoldalúsága miatt fontos nemoxidos tűzálló anyagok között kiemelkedik a nemoxidos high-tech tűzálló anyagok közül. Makro- és mikroszemcsés formában is rendelkezésre áll, különböző tisztasággal; a makroformákat általában a zöld vagy fekete típusú nyers blokkok megolvasztásával állítják elő, mielőtt Barmac vagy Raymond őrlővel, ultrahangos hullámokkal vagy szitálással tovább feldolgozzák, hogy mikroszemcsés terméket kapjanak.

A Washington Mills pontosan az Ön méretére, kémiai összetételére és alakjára szabott CARBOREX(r) szemcséket és porokat készít. CARBOREX(r) termékeinket nagy pontosságú simító és polírozó műveletekhez, fűrészeléshez kvarc fűrészeléshez kvarc fűrészeléshez kvarc kötésű bevonatos csiszolóanyag termékekhez nyomásfúváshoz (nedves vagy száraz) lehet használni. Többféle csiszolószemcseméretben kapható 5 kg-os zsákokba csomagolva, valamint kérésre nagyobb mennyiségben is.

Hővezető képesség

A szilícium-karbid por számos ipari felhasználási területet talál a keménység, a hővezető képesség és a félvezető viselkedés kombinációja miatt. Alkalmazásai közé tartoznak a kopásálló alkatrészek, amelyeknek keménységre és nagy szakítószilárdságra van szükségük, valamint a kerámiák (például tűzálló anyagok, dámtéglák, muffinok, kemencebútorok és kemence csúszósínek), amelyeknek hőállóságra és kémiai inertitásra van szükségük; elektromos berendezések, amelyeknek alacsony hővezetési együtthatóval rendelkező hővezető képességre van szükségük; atomreaktoros alkalmazások, amelyeknek alacsony neutronkeresztmetszetre vagy sugárkárosodással szembeni ellenállásra van szükségük - hogy csak néhányat említsünk a számos felhasználási terület közül!

A szilíciumkarbid, egy szervetlen, nem oxidos anyag, amelynek olvadási hőmérséklete megközelítőleg 1500 °C, és amelyet rendkívül nehéz tömöríteni vagy szilárd anyaggá alakítani, az egyik legkeményebb és legjobb szigetelő anyag, amelyet az emberiség ismer. A szilíciumkarbid gyémántszerű felülettel és a gyémánthoz hasonló sűrűséggel rendelkezik, és rendkívül nagy fajsúlyú, ami szigetelőanyagként nagy lehetőségeket rejt magában.

A szilíciumkarbid nyersanyagból történő előállítása során az olvadt szilíciumot megolvasztják, és szénnel reagálva alfa SiC-t képeznek. A keletkező mikroszerkezet egy SiC mátrixú cermet, amely kis elszigetelt kemény szilíciumfém szigeteket tartalmaz. A végtermék a félvezető anyagok közül az egyik legmagasabb olvadásponttal büszkélkedhet - körülbelül 11 GPa.

A SiC relatív sűrűsége a C adalékanyag-tartalom növekedésével nő; 5mol% C a sűrűséget 80,2wt% fölé növelte, ami közel van az elméleti értékhez. Mindhárom test TEM-felvételei nem mutattak reagálatlan C-t vagy Si-t a szemcsehatárokban vagy a hármaspontokban, ami alátámasztja azt a következtetésünket, hogy az a testekben diszpergált és oldódik bennük.

Az érintetlen, a C-vel és a Si-val adalékolt SiC hőmérsékletfüggő hővezetési tényezői azt mutatják, hogy a hővezetés nem elektronok, hanem fononok útján történik, ahogy azt a Wiedemann-Franz-törvény megjósolja. A magas hővezetési értékek a 3C-SiC-minták kiváló kristályminőségének és tisztaságának, valamint relatív sűrűségi értékeinek tulajdoníthatók.

Korrózióállóság

A szilíciumkarbid (SiC) a szén polimorfiumaiból álló szervetlen anyag. Az egyedi fizikai tulajdonságokkal rendelkező SiC-t az 1800-as évek vége óta használják csiszolóanyagként, és azóta számos területen alkalmazásra került, mivel magas hőmérsékletű környezetben is kiválóan teljesít.

Az összetett környezetben való korrózióállóság elsődleges szempont a kerámia alkatrészek, különösen a SiC felhasználásával készült alkatrészek tervezésekor. A korrózió mértéke ezekben a környezetekben a kis és a nagy értékek között mozog, és jelentősen csökkenti az élettartamot a megnövekedett felületi hibák miatt, amelyek mechanikai igénybevétel hatására meghibásodhatnak. Bár sok előrelépés történt az alumínium-oxid, a cirkónium-dioxid és más kerámiák oxidációs viselkedésének megértésében egyszerű környezetben, ezek a modellek nem írják le pontosan a SiC korróziós rátáit és meghibásodási arányait.

A SiC korrózióját összetett környezetben tovább nehezíti, hogy tűzálló anyag, amely kis arányban tartalmaz grafitot, ami elektromos vezető. Más tűzálló anyagokkal ellentétben azonban a grafit csökkenti a mátrixában lévő SiC korrózióállóságát.

A SiC korrózióállóságának javítására irányuló kutatások során a SiC alacsonyabb olvadáspontú fémekkel való kombinációját vizsgálták; gyakran választják a rezet, mivel ez növeli a SiC hőütés- és kopásállóságát. Ennek további feltárása érdekében ebben a tanulmányban 5 és 10% SiC-t tartalmazó Cu-SiC kompozitot hoztak létre porfémmetallurgiai technológiával golyós őrléssel és szinterezett porokkal; a pásztázó elektronmikroszkópia (SEM) és a röntgensugarak energiadiszperzív elemzése (EDAX) kimutatta a SiC egyenletes eloszlását a Cu-ban, míg a sóspray-tesztek megerősítették a korrózióállóság növekedését az elődjéhez képest.

A Washington Mills CARBOREX(r) szilícium-karbid szemcséket és porokat kínál, amelyeket az Ön pontos méretére, kémiai összetételére és alakjára szabott specifikációk szerint készítünk el a simításhoz és polírozáshoz, a kvarcfűrészlapok fűrészeléséhez, valamint a bevonattal ellátott és bevont csiszolóanyagokhoz, például csiszolópapírhoz vagy fúvóanyaghoz. Vegye fel velünk a kapcsolatot most, ha többet szeretne megtudni, vagy rendeljen fekete SIC termékcsaládunkból, vagy adjon le rendelést!

Kémiai ellenállás

A szilíciumkarbid egy kivételes, nem oxidos kerámiaanyag, amely számos ipari alkalmazással rendelkezik. A szilíciumkarbidot régóta extrém keménységéről ismert, és már régóta használják csiszolókorongokban és vágószerszámokban csiszolóanyagként, de egyéb tulajdonságai, mint például a hőmérséklet-ellenállás, az alacsony tágulási sebesség, a kémiai inertitás, a korrózióállóság és a kopásállóság, felbecsülhetetlen értékűvé teszik számos ipari környezetben, a kemence tűzálló bélés gyártásától a modern motorok kopásálló alkatrészeiig, például rakétafúvókák vagy gázturbina lapátok.

A szilíciumkarbidot kvarc homok és szén (általában kőolajkoksz) magas hőmérsékleten történő hevítésével állítják elő ellenállásos kemencében, ami zöld vagy fekete színű kristályokat hoz létre, a jelenlévő szennyeződésektől függően. Lehűtés és sűrítés után ezek a szemcsék sűrített por formájában használhatók fel, amelyet vagy fém szilícium-dioxiddal kombinálva sűrű szinterezett szilíciumkarbid termékeket lehet előállítani, vagy nagyobb méretű alkatrészekhez újra kristályosítva.

A szilíciumkarbid por sűrűsége és felületi kémiai összetétele szerves szerepet játszik az oxidáló savakkal, például kén-, salétrom- és sósavval szembeni korrózióval szembeni ellenállásában. Ez annak köszönhető, hogy a SiO2 réteg oxigéngátként működik, amely megakadályozza a közvetlen reakciót a támadó faj és a szubsztrát felülete között. A támadó fajok kémiai összetételétől és a reakciókörülményektől függően ez az oxidgát vagy teljesen lekopik, vagy érintetlen maradhat, és a levegőből, például a légkörből pótolhatja magát.

Az anyagok korrózióállóságát az határozza meg, hogy képesek-e passziválni a támadást azáltal, hogy oxidréteget hoznak létre és passziválják az esetleges támadást, a szilícium és a szén pedig erős kovalens kötéseket képes kialakítani az sp3 hibrid pályákon lévő elektronpárok megosztásának köszönhetően, ami ellenállóvá teszi az anyagot. A tűzálló és kerámia alkalmazások egyaránt profitálnak a szilíciumkarbid védő oxidréteggel való bevonásából a jobb korrózióállóság érdekében.

A szilíciumkarbid kémiai inertitása és egyéb tulajdonságai miatt alkalmas az olyan fémek, mint a nikkel, a molibdén és a volfrám helyettesítésére a csiszoló megmunkálási alkalmazásokban, ahol tartóssága és stabilitása miatt elengedhetetlen. A szilíciumkarbid tartóssága és stabilitása miatt a modern lapidáris berendezések, például a gyűrűsfűrészek és esztergagépek szerves részét képezi; emellett rendkívüli stabilitása miatt tűzálló alkalmazásokban is felhasználásra került, például rézolvasztó kemencék bélésében, olvasztótartályok bélésében, kemencebútorok, például bútorok salak/homok öntésében, süllyesztőtéglák, dámtéglák, muffok, íves és elektromos kemencék cinklemeze és tégelyei esetében.