Proszek węglika krzemu

Sproszkowany węglik krzemu jest powszechnie wykorzystywany jako materiał ścierny w procesach takich jak szlifowanie, honowanie i cięcie strumieniem wody. Dodatkowo, jego twardość pozwala mu również skutecznie funkcjonować jako materiał nośny w piecach o wysokiej temperaturze, wykorzystywanych do wypalania ceramiki lub szkła.

Chociaż SiC występuje naturalnie w niewielkich ilościach w złożach korundu i meteorytach (i często określany jest przez jubilerów jako moissanit), większość SiC produkowanego syntetycznie jest wytwarzana przy użyciu metody Lely i cięta na klejnoty.

Materiał ścierny

Czarny proszek z węglika krzemu to niezwykle wszechstronny materiał ścierny wykorzystywany do wielu celów przemysłowych. Jest często wykorzystywany w piaskowaniu do usuwania farby, rdzy i innych powłok z powierzchni, a także do szlifowania i polerowania metali i materiałów ceramicznych; ponadto jest przydatny w produkcji papieru ściernego i tkanin ściernych.

Ze względu na swoją twardość i sztywność, węglik spiekany jest doskonałym materiałem do produkcji narzędzi tnących, takich jak brzeszczoty i wiertła. Jest on często wybierany do cięcia metali nieżelaznych, a także twardych materiałów, takich jak szkło lub ceramika; możliwe jest nawet cięcie niektórych rodzajów metalu, takich jak stal nierdzewna!

Ostre i twarde ziarna ścierne sprawiają, że materiały ścierne z tlenku glinu są doskonałym wyborem do cięcia szkła, tworzyw sztucznych i płyt pilśniowych o średniej gęstości z lekkim lub umiarkowanym naciskiem. Niestety, nie są one tak trwałe i wymagają częstej wymiany materiałów ściernych.

Połączenie twardości, sztywności, przewodności cieplnej i współczynnika rozszerzalności cieplnej węglika krzemu czyni go nieocenionym materiałem do zastosowań w technologii kosmicznej. Panele słoneczne wykonane z polikrystalicznego SiC są w stanie wytrzymać nieprzyjazne warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, takie jak poziomy promieniowania i ekstremalne temperatury, a jego niska gęstość, twardość i sztywność sprawiają, że nadaje się jako materiał na lustra w teleskopach astronomicznych.

Odporność na ciepło

Twardość węglika krzemu w skali Mohsa wynosi 9, co czyni go jednym z najtwardszych znanych materiałów syntetycznych. Używany w produktach takich jak ściernice, papiery ścierne i tkaniny, jego wytrzymałość i charakterystyka pękania sprawiają, że jest przydatny w zastosowaniach takich jak piaskowanie, szlifowanie i cięcie strumieniem wody; jego przewodność cieplna mieści się między metalami a materiałami izolacyjnymi, a jego odporność chemiczna w podwyższonych temperaturach jest imponująca.

Spiekany SiC (SiC) jest najbardziej rozpowszechnioną formą węglika krzemu wytwarzaną w procesach samowiążących znanych jako spiekanie w piecach wysokotemperaturowych, w tym rekrystalizacja, prasowanie na gorąco, spiekanie reakcyjne i spiekanie mikrofalowe. Spiekanie pozwala uzyskać materiał o doskonałej wytrzymałości, odporności cieplnej i czystości chemicznej.

Wiązanie reakcyjne węglika krzemu obejmuje mieszanie proszku SiC ze spoiwem, takim jak sproszkowany węgiel i plastyfikator, a następnie formowanie w pożądane kształty przed wypaleniem plastyfikatora, podgrzaniem w atmosferze redukującej i infiltracją ciekłym krzemem w celu utworzenia gęstych mas węglika krzemu. Metoda ta wytwarza SiC o niższej wytrzymałości temperaturowej, ale wyższej rozszerzalności cieplnej; jest jednak bardziej ekonomiczna niż spiekanie.

Czarny węglik krzemu można również znaleźć w materiałach ogniotrwałych, kompozytach na osnowie metalowej i meblach piecowych. Co więcej, jego wszechstronność rozciąga się na odnawianie kamieni wodnych Naniwa, które uległy głębokim zadrapaniom lub innym formom uszkodzeń, ponieważ dodaje on dodatkową ziarnistość, która pomaga naprawić ich powierzchnie i przywrócić je do nieskazitelnego stanu.

Odporność na wysokie temperatury

Wyjątkowo twarda i wytrzymała natura węglika krzemu sprawia, że jest on kluczowym składnikiem wykorzystywanym w różnych zastosowaniach ściernych i tnących, w tym w piaskowaniu, szlifowaniu, cięciu strumieniem wody oraz precyzyjnym docieraniu i polerowaniu. Co więcej, odporność węglika krzemu na wysokie temperatury umożliwia jego wykorzystanie w materiałach konstrukcyjnych, takich jak tarcze hamulcowe samochodów i kamizelki kuloodporne; dodatkowo jest on stosowany w okładzinach ogniotrwałych i elementach grzewczych w piecach przemysłowych.

SiC jest często stosowany w komponentach elektronicznych, które wymagają wysokich pól elektrycznych przebicia przy niższych energiach przełączania, takich jak termistory i warystory, ze względu na szeroką przerwę pasmową, która umożliwia większe przesunięcie przerwy pasmowej bliżej pasm przewodzenia niż krzem.

Węglik krzemu występuje naturalnie jako rzadki minerał moissanit; jednak większość przemysłowych węglików krzemu jest wytwarzana syntetycznie poprzez reakcję piasku krzemionkowego z węglem w wysokotemperaturowym piecu reakcyjnym, tworząc krystaliczny proszek węglika krzemu, który może być następnie wykorzystywany w różnych zastosowaniach, w tym do produkcji narzędzi skrawających i materiałów ściernych, a także do produkcji kamizelek kuloodpornych, kompozytowych elementów zbroi i odpornych na zużycie części do pomp i silników rakietowych - nie zapominając o ogniotrwałych okładzinach pieców przemysłowych.

Czarny węglik krzemu charakteryzuje się bardziej jednolitym uziarnieniem i kształtem cząstek, co zapewnia szybsze cięcie i spójne wykończenie, często stosowane w spoiwach ściernych, takich jak koła i tarcze, powlekane materiały ścierne, aplikacje do obróbki strumieniowo-ściernej pod ciśnieniem lub dysze do obróbki strumieniowo-ściernej pod ciśnieniem. Ponadto materiał ten można również znaleźć w wykładzinach pieców lub kompozytach metal-matryca.

Odporność chemiczna

Węglik krzemu oferuje doskonałą odporność na korozję i jest odpowiednim materiałem dla części wymagających wysokiej odporności na zużycie, wytrzymałości w wysokich temperaturach i odporności chemicznej. Jest niereaktywny z większością kwasów (chlorowodorowym, siarkowym i fluorowodorowym), zasad, soli i środków utleniających; jednak w temperaturach przekraczających 850 stopni Celsjusza może reagować z chlorem, tworząc SiC(O)2.

Niezwykle twardy materiał ceramiczny, taki jak kordieryt, jest często wybierany do szlifowania i polerowania materiałów ściernych, narzędzi tnących, urządzeń do cięcia strumieniem wody i urządzeń do piaskowania. Ponadto, kordieryt może służyć jako materiał na półki podczas wypalania ceramiki lub szkła w piecach wysokotemperaturowych.

Porównywalny z innymi zaawansowanymi materiałami ceramicznymi, węglik krzemu oferuje wyjątkową odporność na utlenianie i wytrzymałość w podwyższonych temperaturach. Ze względu na odporność na ataki chemiczne w wysokich temperaturach, węglik krzemu stał się jednym z najlepszych materiałów do produkcji wsporników tacek waflowych i łopatek stosowanych w piecach półprzewodnikowych, a także warystorów i termistorów.

Washington Mills oferuje proszek węglika krzemu CARBOREX(R) w różnych składach chemicznych i rozmiarach, odpowiedni do szeregu zastosowań, takich jak obróbka strumieniowo-ścierna, powlekane materiały ścierne, ceramika, szkło, odlewanie metali, filtracja, materiały ogniotrwałe, piłowanie drutem i odporność na zużycie. Skontaktuj się z nami już dziś, aby odkryć więcej możliwości tego imponującego materiału ceramicznego!