Carburo di silicio nero

Gli abrasivi al carburo di silicio sono tra i più duri nell'uso convenzionale e vantano eccellenti conducibilità chimiche e termiche e bassi coefficienti di espansione. Inoltre, il carburo di silicio vanta proprietà di resistenza al calore e all'usura.

La produzione prevede la fusione ad alta temperatura di sabbia di quarzo, coke di petrolio, segatura e sale industriale in forni a resistenza elettrica ad alte temperature, creando due varietà: verde e nera, con quest'ultima che presenta livelli di purezza maggiori.

Alta durezza

Il carburo di silicio (durezza scala Mohs 9,2-9,3) è un minerale artificiale estremamente duro (durezza scala Mohs 9,2-9,3) con eccellente tenacità e resistenza agli urti. Vanta un'eccezionale capacità di taglio che consente di tagliare con facilità materiali molto duri come marmo, porcellana, granito, ghisa al carburo e alluminio. Inoltre, il carburo di silicio può essere utilizzato anche per applicazioni di smerigliatura, come i dischi di levigatura per superfici ceramiche come la pietra e le superfici in calcestruzzo.

L'elevata durezza del carburo di silicio nero lo rende un materiale eccellente per l'uso in molti tipi di abrasivi e processi di rettifica, dagli abrasivi di finitura lisci a quelli angolari ruvidi che forniscono una maggiore forza di taglio. Inoltre, la sua resistenza alla scheggiatura lo rende molto meno propenso, rispetto ai prodotti in ossido di alluminio, a causare lesioni e a danneggiare le attrezzature durante i processi di rettifica.

Il carburo di silicio nero si distingue come un altro materiale eccellente per combattere gli shock termici, il che significa che mantiene la sua durezza e integrità a temperature più elevate rispetto ad altri abrasivi - perfetto per l'uso in ambienti ad alta temperatura come forni o fornaci, dove la temperatura raggiunge i 1600 C senza perdere l'integrità strutturale o sciogliersi.

Il carburo di silicio nero si distingue tra i suoi simili per il basso coefficiente di espansione termica e la resistenza agli shock termici, superando materiali come l'ossido di alluminio. Inoltre, l'elevata resistenza alla trazione e il modulo di elasticità lo rendono adatto alle applicazioni abrasive, in quanto può sopportare sollecitazioni significative senza rompersi.

Il carburo di silicio è comunemente utilizzato per produrre abrasivi rivestiti e legati per applicazioni di molatura, sabbiatura e trattamento delle superfici, nonché nei refrattari, negli additivi metallurgici e nella creazione di forme speciali o crogioli. Grazie alla sua durezza, rigidità e bassa espansione termica, l'alluminio è un materiale molto apprezzato per gli specchi dei telescopi astronomici. Inoltre, l'alluminio si trova anche nei freni a disco, nelle frizioni e nei filtri antiparticolato diesel. La bassa espansione termica e la durezza del carburo di silicio nero lo rendono un materiale ideale per gli scudi termici dei motori a reazione e dei razzi, per i semiconduttori e i dispositivi elettronici; la stabilità chimica lo rende un'alternativa popolare ai più costosi metalli esotici per la produzione di celle solari; la conduttività chimica dà il nome al carburo di silicio nero!

Alta densità

La polvere di carburo di silicio nero è un materiale abrasivo utilizzato per la macinazione o il taglio di materiali. Presenta superfici molto dure con un'eccellente resistenza all'abrasione, un'elevata conducibilità termica e stabilità chimica che lo rendono un'ottima materia prima per l'impiego in refrattari, ceramiche e applicazioni metallurgiche.

Prodotto attraverso un forno a resistenza elettrica fondendo sabbia di quarzo e carbone, solitamente coke di petrolio, in carburo di silicio verde, il prodotto finale ha proprietà fisiche simili a quelle della sua controparte nera; tuttavia, il carburo di silicio verde si differenzia per avere una consistenza più pura e una maggiore durezza, che lo rendono adatto ad applicazioni più specializzate.

Il carburo di silicio nero ha in genere una densità inferiore rispetto alla sua controparte verde, poiché presenta una maggiore quantità di silice libera rispetto a quella verde; tuttavia, la sua durezza rimane eccezionalmente elevata e la resistenza all'abrasione estremamente forte. La graniglia nera è usata più comunemente per applicazioni come la sabbiatura, la rettifica di materiali non ferrosi e la finitura di materiali duri o resistenti; tuttavia è ideale anche per l'uso in refrattari, ceramica, segatura a filo di silicio/quarzo, lucidatura e burattatura.

Il carburo di silicio (SiC) è la terza sostanza più dura in natura dopo il diamante e il carburo di boro. Sebbene la sua composizione sia cristallina, il SiC può essere macinato in polvere fine per molti usi. Comunemente chiamato Carborundum negli Stati Uniti, il SiC serve per una serie di usi industriali, tra cui il miglioramento delle prestazioni di taglio e di rettifica, la resistenza all'usura ad alte temperature e la stabilità chimica - caratteristiche ideali per l'uso come utensili di taglio e di rettifica in ambienti industriali e per il taglio di abrasivi, refrattari o applicazioni per la lavorazione dei metalli.

Il carburo di silicio nero è uno degli abrasivi più duri disponibili, secondo solo al diamante e al carburo di boro in termini di durezza. Tuttavia, il carburo di silicio nero è molto più economico e facile da ottenere rispetto a queste alternative.

Grazie al suo basso costo e alla sua lunga durata, il granato è ampiamente utilizzato come mezzo abrasivo nelle mole, nelle spazzole abrasive, nella carta vetrata e nei buratti. Questo grazie alla sua elevata resistenza all'abrasione, alla durezza e ai bassi livelli di impurità; inoltre, è un'efficace graniglia antisdrucciolo se mescolata al calcestruzzo a un tasso di applicazione di 1/4 di libbra per piede quadrato, da spargere su marciapiedi, piazze o parcheggi.

Basse impurità

Il carburo di silicio nero in forma cristallina è estremamente duro (durezza Mohs 9,25), chimicamente inerte e non fonde. Inoltre, il suo coefficiente di espansione termica è basso, la resistenza all'usura è eccellente e la resistenza agli shock termici ad alta temperatura sono tra le sue numerose proprietà che lo rendono adatto per usi industriali come abrasivi, materiali refrattari e applicazioni ceramiche avanzate.

Il carburo di silicio nero, comunemente chiamato "smeriglio o sabbia diamantata", è un materiale abrasivo estremamente duro utilizzato per la levigatura di metalli e non metalli come pietre preziose, vetro ottico, ceramica e materiali più fragili come le gemme. Inoltre, questo materiale può essere trovato in abrasivi fabbricati e rivestiti, nonché utilizzato per operazioni di lavorazione, sabbiatura e lucidatura. Talvolta viene utilizzato con altri abrasivi duri, come il carburo di tungsteno, per migliorare le prestazioni di rettifica di materiali più duri e più fragili.

Il carburo di silicio nero è una scelta popolare tra i produttori e gli utenti per la produzione di abrasivi legati grazie alle sue eccezionali proprietà abrasive, alla bassa conducibilità termica, alla durata a temperature più elevate, alla resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all'usura meccanica. Può essere combinato con vari materiali di supporto, tra cui gomme, resine e plastiche, per produrre diversi tipi di abrasivi.

La produzione di carburo di silicio nero è altamente efficiente dal punto di vista energetico e utilizza risorse minime per produrre un prodotto di alta qualità con scarti minimi. Inoltre, la sua versatilità consente ai produttori di realizzare particelle di diverse dimensioni micrometriche e forme a seconda dell'applicazione richiesta. Inoltre, la gamma di supporti di base, da quelli universali a quelli a base di olio e acqua, offre ai clienti un'ampia scelta per soddisfare le loro esigenze individuali.

La spettrometria di massa a scarica di bagliore (GDMS), un metodo analitico che misura le concentrazioni di ossigeno, carbonio e azoto presenti in campioni di carburo di silicio nero, può essere utilizzata per determinarne il contenuto di impurità. Questa misura della purezza e della qualità indica se esistono più impurità di quelle desiderate; una concentrazione ridotta di impurità equivale a un carburo di silicio di qualità superiore; questo risultato può essere ottenuto utilizzando varie tecniche, come il riscaldamento della sabbia di silice a temperature più elevate, abbreviando il tempo di sinterizzazione o applicando vari processi di trattamento termico.

Elevata resistenza agli shock termici

Il carburo di silicio nero offre un'eccellente resistenza agli shock termici e viene utilizzato in diverse applicazioni industriali. È un eccellente mezzo di sabbiatura per la rimozione di ruggine e vernice, la pulizia di materiali difficili da tagliare e l'impiego in processi di lavorazione abrasivi come la sabbiatura, la rettifica e il taglio a getto d'acqua. Inoltre, questo materiale è un ottimo abrasivo per il taglio di materiali come marmo, porcellana, ghisa, alluminio, pietre preziose e vetroceramica.

Il carburo di silicio nero si distingue per la sua eccezionale resistenza e durezza, che lo rendono un materiale abrasivo adatto a leghe metalliche come l'acciaio e l'acciaio inossidabile. Inoltre, la sua resistenza alla maggior parte delle sostanze chimiche, come i sali acidi e gli alcali, lo rende estremamente resistente alla corrosione; è inoltre insolubile in alcool, acqua e nella maggior parte degli acidi organici - qualità che rendono il carburo di silicio nero un candidato ideale.

L'eccellente resistenza del carburo di silicio nero agli shock termici è attribuibile ai suoi atomi di carbonio strettamente impacchettati, che formano cristalli esagonali con legami covalenti tra ciascun atomo di carbonio che garantiscono un'eccezionale forza, durezza, resistenza all'abrasione e agli attacchi chimici. Inoltre, la sua struttura cristallina rende il carburo di silicio nero resistente all'ossidazione e agli attacchi chimici.

La sensibilità dei materiali agli shock termici può essere determinata misurando la tensione di rottura dei pezzi di prova a diverse temperature. Questo rapporto fornisce un indicatore della loro capacità di resistere alla formazione di cricche a causa dello shock termico.

La resistenza del carburo di silicio nero agli shock termici ne consente l'impiego nella produzione di materiali refrattari avanzati, resistenti al calore, di dimensioni ridotte, leggeri e robusti. I refrattari in carburo di silicio nero vantano qualità di risparmio energetico e possono essere realizzati in varie forme per soddisfare le esigenze del settore.

Esempi di utilizzo della tecnologia laser sono la produzione di pavimentazioni antiscivolo e resistenti all'usura per i veicoli nelle fabbriche, negli aeroporti e nei centri commerciali; la fabbricazione di ceramiche e refrattari più resistenti; la levigatura e la lucidatura di varie parti per ottenere dimensioni precise e finiture lisce nell'industria automobilistica e aerospaziale; ecc.