Tlenek glinu a węglik krzemu

Tlenek glinu i węglik krzemu należą do najczęściej stosowanych materiałów ściernych wykorzystywanych w arkuszach i taśmach papieru ściernego, oferując różnorodne właściwości pozwalające skutecznie wykonywać wiele zadań. Oba materiały mają swoje zalety w określonych zastosowaniach, o ile są stosowane prawidłowo.

Do polerowania, usuwania zadziorów i wykańczania chropowatych powierzchni można stosować zarówno zwykły (czarny), jak i kruchy węglik krzemu. Ziarna węglika krzemu są zazwyczaj twardsze i ostrzejsze niż ziarna tlenku glinu, ale z upływem czasu ulegają szybszemu zużyciu.

Twardość

Zrozumienie właściwości materiałów ściernych, ich zastosowań oraz zalet i wad może pomóc pracownikom w podejmowaniu świadomych decyzji i osiąganiu najlepszych wyników w ramach realizowanego projektu lub procesu.

Twardość jest kluczową cechą, którą należy wziąć pod uwagę przy wyborze rodzaju materiału ściernego do obróbki delikatnych materiałów, takich jak metale, ceramika i szkło. Tlenek glinu charakteryzuje się wyjątkową twardością i odpornością na zużycie – są to idealne cechy, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze materiału ściernego do cięcia lub szlifowania tych twardszych materiałów, takich jak metale, ceramika i szkło.

Z kolei materiały ścierne z węglika krzemu nie są tak wytrzymałe jak te z tlenku glinu. Chociaż ich ostre jak brzytwa ziarna z łatwością przecinają szkło, tworzywa sztuczne i płyty pilśniowe o średniej gęstości przy minimalnym nacisku, mają trudności z twardszym drewnem i metalami ze względu na kruchą strukturę ziaren, która zużywa się szybciej w porównaniu z odpowiednikami z tlenku glinu – podczas pracy z węglikiem krzemu przy trudniejszych zadaniach może być konieczne zastosowanie materiałów o wyższej ziarnistości.

Przewodność cieplna

Węglik krzemu charakteryzuje się wyższą przewodnością cieplną niż tlenek glinu, co pomaga układom elektroniki mocy w szybkim odprowadzaniu ciepła, zapobiegając przegrzaniu i zapewniając optymalną wydajność.

Podłoża stosowane w elektronice mocy muszą skutecznie odprowadzać ciepło, aby zapobiegać zwarciom i zachować integralność sygnału, co sprawia, że ta właściwość ma zasadnicze znaczenie. Ponadto ich wysoka przewodność cieplna sprawia, że nadają się one do izolacji i mocowania elementów elektronicznych w pojazdach elektrycznych.

Węglik krzemu występuje w naturze w niezwykle niewielkich ilościach i musi być wytwarzany syntetycznie przy użyciu ostrzy z węgliku diamentowego. Nowoczesne metody produkcji węglika krzemu przeznaczonego do zastosowań w przemyśle materiałów ściernych, metalurgicznym i materiałów ogniotrwałych opierają się na reakcji chemicznej zachodzącej między czystym piaskiem krzemionkowym zmieszanym z węglem w postaci mielonego koksu w piecu oporowym, w którym prąd elektryczny przepływający przez przewodniki węglowe wywołuje tę reakcję.

Spiekany węglik krzemu SiSiC może być wytwarzany metodą wiązania reakcyjnego lub odlewany, a następnie formowany za pomocą zimnego prasowania izostatycznego lub wytłaczania. Duże monokryształy można również hodować metodą Lely’ego, a następnie ciąć w celu uzyskania kamieni szlachetnych znanych jako moissanity.

Stabilność chemiczna

Węglik krzemu, powszechnie określany jako SiC, to niezwykle twardy materiał ceramiczny, często stosowany w kamizelkach kuloodpornych. Ze względu na swoją wytrzymałość powierzchniową i twardość węglik krzemu pełni również rolę ważnego materiału ściernego we współczesnej sztuce szlifierskiej oraz znajduje zastosowanie w przemysłowych procesach obróbki skrawaniem, takich jak szlifowanie, cięcie i cięcie strumieniem wody.

Moissanit to warstwowy materiał krystaliczny występujący w wielu polimorfach. Duże monokryształy można uzyskać metodą Lely’ego, a następnie oszlifować je na kamienie szlachetne znane jako syntetyczne moissanity.

Węglik krzemu posiada wyjątkową właściwość polegającą na tym, że w stanie niedomieszkowanym pierwiastkami takimi jak bor czy aluminium pełni rolę zarówno izolatora, jak i półprzewodnika; po domieszkowaniu jednak jego szeroka przerwa energetyczna wymaga nadmiernej energii, aby elektrony mogły przejść z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia i odwrotnie.

Firma American Elements produkuje węglik krzemu w wielu klasach jakości i rozmiarach, aby sprostać wymaganiom różnych gałęzi przemysłu, w tym zgodnie z normami wojskowymi (Mil Spec); klasy odczynnikowej ACS; klasy spożywczej, rolniczej i farmaceutycznej (FAPG); oraz klasy USP/BP. Jeśli potrzebują Państwo dodatkowych informacji lub mają pytania dotyczące czystości produktu, prosimy o kontakt.

Odporność na zużycie

Tlenek glinu występuje w odmianach brązowej, białej i różowej i jest niezwykle wytrzymałym, trwałym ziarnem ściernym o blokowej strukturze, idealnym do obróbki większości materiałów. Dostępny w granulacjach od grubych do drobnych, do szlifowania mechanicznego i ręcznego przy użyciu taśm, tarcz i gąbek – tlenek glinu sprawdza się dobrze na metalach, szkle i powierzchniach lakierowanych, ale jest mniej skuteczny w przypadku bezpośredniego stosowania na powierzchniach drewnianych.

Węglik krzemu, będący bardziej kruchy niż tlenek glinu, może być stosowany do polerowania elementów samochodowych oraz usuwania rdzy z powierzchni metalowych i szklanych. Ponadto węglik krzemu może być również przydatny do renowacji podłóg drewnianych (wygładzanie powierzchni między kolejnymi warstwami) oraz do usuwania zadziorów z powierzchni metalowych.

Nanokompozyty Al₂O₃-SiCw/tlenek glinu wzmocnione grafenem, otrzymane w procesie spiekania plazmowego iskrowego, wykazują lepsze właściwości trybologiczne w porównaniu z czystą ceramiką przy podobnych obciążeniach, charakteryzując się niższym współczynnikiem tarcia i mniejszymi wskaźnikami zużycia niż czysta ceramika. Wynika to z tworzenia się warstwy trybologicznej z przylegających płytek grafenowych na zużytych powierzchniach, która zapewnia odpowiednie smarowanie, jednocześnie ograniczając zużycie. Było to spowodowane przylegającą warstwą tribologiczną z płytek grafenowych na zużytych powierzchniach kulek z tlenku glinu, która zapewniała wystarczające smarowanie, jednocześnie ograniczając zużycie.