Черный карбид кремния

Абразивные материалы из карбида кремния являются одними из самых твердых в обычном использовании, обладают превосходной химической и тепловой проводимостью и низким коэффициентом расширения. Кроме того, карбид кремния обладает жаропрочностью и износостойкостью.

Производство включает в себя высокотемпературную выплавку кварцевого песка, нефтяного кокса, опилок и технической соли в электрических печах сопротивления при высоких температурах, в результате чего образуются две разновидности - зеленая и черная, причем последняя отличается более высокой степенью чистоты.

Высокая твердость

Карбид кремния (твердость по шкале Мооса 9,2-9,3) - это чрезвычайно твердый (твердость по шкале Мооса 9,2-9,3) искусственный минерал, обладающий превосходной прочностью и стойкостью к ударам. Он может похвастаться выдающимися режущими способностями, позволяющими с легкостью разрезать такие твердые материалы, как мрамор, фарфор, гранит, чугун с твердым сплавом и алюминий. Кроме того, карбид кремния можно использовать для шлифования, например, в качестве шлифовальных кругов для керамических поверхностей, таких как камень и бетон.

Высокая твердость черного карбида кремния делает его отличным материалом для использования во многих типах абразивов и процессах шлифования, от гладких финишных абразивов до грубых угловых, обеспечивающих большую силу резания. Кроме того, благодаря устойчивости к сколам он гораздо реже, чем изделия из оксида алюминия, становится причиной травм и повреждения оборудования в процессе шлифования.

Черный карбид кремния является еще одним превосходным материалом для борьбы с термическим шоком, то есть он сохраняет свою твердость и целостность при более высоких температурах, чем другие абразивные материалы, что идеально подходит для использования в высокотемпературных средах, таких как печи или обжиговые шкафы, где температура достигает 1600 C без потери структурной целостности или плавления.

Черный карбид кремния выделяется среди аналогов низким коэффициентом теплового расширения и устойчивостью к тепловым ударам, превосходя такие материалы, как оксид алюминия. Кроме того, высокая прочность на разрыв и модуль упругости делают его пригодным для абразивных работ, поскольку он может выдерживать значительные нагрузки без разрушения.

Карбид кремния обычно используется для производства абразивных материалов с покрытием и связкой для шлифования, абразивной обработки, обработки поверхностей, а также для производства огнеупоров, металлургических добавок, создания специальных форм или тиглей. Благодаря своей твердости, жесткости и низкому тепловому расширению алюминий является очень востребованным материалом для использования в качестве зеркал в астрономических телескопах. Кроме того, алюминий можно встретить в дисковых тормозах, сцеплениях и сажевых фильтрах. Низкое тепловое расширение и твердость черного карбида кремния делают его идеальным материалом для тепловых экранов в реактивных двигателях и ракетах, полупроводниках и электронных устройствах; химическая стабильность делает его популярной альтернативой более дорогостоящим экзотическим металлам для производства солнечных батарей; химическая проводимость дает название черному карбиду кремния!

Высокая плотность

Черный порошок карбида кремния - это абразивный материал, используемый для шлифования или резки материалов. Он имеет очень твердую поверхность с отличной износостойкостью, высокой теплопроводностью и химической стабильностью, что делает его отличным сырьем для использования в огнеупорах, керамике и металлургии.

Производится в электрической печи сопротивления путем плавления кварцевого песка и углерода, обычно нефтяного кокса, в зеленый карбид кремния. Конечный продукт имеет такие же физические свойства, как и его черный аналог; однако зеленый карбид кремния отличается более чистой текстурой и высокой твердостью, что делает его пригодным для более специализированных применений.

Черный карбид кремния обычно имеет меньшую плотность, чем его зеленый аналог, поскольку в нем больше свободного кремнезема, чем в зеленом; однако его твердость остается исключительно высокой, а стойкость к истиранию - чрезвычайно высокой. Черная крошка чаще всего используется в таких областях, как пескоструйная обработка, шлифование цветных материалов и отделка прочных или твердых материалов; однако она также идеально подходит для использования в огнеупорах, керамике, для распиловки кремния/кварца, полировки и галтовки.

Карбид кремния (SiC) - третье по твердости вещество в природе после алмаза и карбида бора. Несмотря на кристаллический состав, SiC может быть измельчен в тонкий порошок для различных целей. В США его обычно называют карборундом, SiC находит широкое применение в промышленности, включая повышение производительности резания/шлифования, износостойкость при высоких температурах и химическую стабильность - характеристики, идеально подходящие для использования в качестве режущих/шлифовальных инструментов в промышленности, а также для резки абразивов, огнеупоров и металлообработки.

Черный карбид кремния - один из самых твердых абразивных материалов, уступающий по твердости только алмазу и карбиду бора. Однако черный карбид кремния гораздо дешевле и проще в получении по сравнению с этими альтернативами.

Благодаря низкой стоимости и длительному сроку службы гранат широко используется в качестве абразивного материала в шлифовальных кругах, абразивных щетках, наждачной бумаге и галтовочных машинах. Это обусловлено его высокой износостойкостью, твердостью и низким содержанием примесей; кроме того, он является эффективным противоскользящим материалом, если смешать его с бетоном при норме нанесения 1/4 фунта на квадратный фут, распределяя по тротуарам, площадкам или парковкам.

Низкое содержание примесей

Черный карбид кремния в кристаллическом виде чрезвычайно тверд (твердость по Моосу 9,25), химически инертен и не плавится. Кроме того, его коэффициент теплового расширения низок, износостойкость превосходна, а устойчивость к высокотемпературному тепловому удару относится к числу его многочисленных свойств, которые делают его пригодным для использования в промышленности, например, в качестве абразивов, огнеупорных материалов и передовой керамики.

Черный карбид кремния, обычно называемый "наждаком или алмазным песком", представляет собой чрезвычайно твердый абразивный материал, используемый для шлифования металлов и неметаллов, таких как драгоценные камни, оптическое стекло, керамика и более хрупкие материалы, например, драгоценные камни. Кроме того, этот материал можно найти в изготовленных абразивных материалах на связке и с покрытием, а также использовать для механической обработки, пескоструйной обработки и полировки. Иногда используется с другими твердыми абразивами, такими как карбид вольфрама, для улучшения характеристик при шлифовании более твердых и хрупких материалов.

Черный карбид кремния является популярным выбором среди производителей и пользователей для производства абразивных материалов на связке благодаря своим исключительным абразивным свойствам, низкой теплопроводности, долговечности при высоких температурах, устойчивости к механическим нагрузкам и механическому износу. Его можно комбинировать с различными материалами-носителями, включая резины, смолы и пластмассы, для производства различных видов абразивов.

Производство черного карбида кремния отличается высокой энергоэффективностью: при минимальных затратах ресурсов получается высококачественный продукт с минимальным количеством отходов. Кроме того, его универсальность позволяет производителям создавать частицы различных микронных размеров и форм в зависимости от того, для каких целей они нужны. Кроме того, ассортимент базовых носителей - от универсальных до масляных и водных - позволяет заказчикам выбирать из множества вариантов, отвечающих их индивидуальным требованиям.

Масс-спектрометрия тлеющего разряда (GDMS), аналитический метод, измеряющий концентрацию кислорода, углерода и азота в образцах черного карбида кремния, может быть использован для определения содержания примесей. Этот показатель чистоты и качества указывает на наличие большего количества примесей, чем требуется; снижение концентрации примесей означает более высокое качество карбида кремния; это может быть достигнуто с помощью различных методов, таких как нагрев кварцевого песка при более высоких температурах, сокращение времени спекания или применение различных процессов термообработки.

Высокая устойчивость к тепловому удару

Черный карбид кремния обладает отличной устойчивостью к тепловым ударам и используется в различных областях промышленности. Он является отличным абразивным материалом для удаления ржавчины и краски, очистки труднообрабатываемых материалов, а также используется в процессах абразивной обработки, таких как пескоструйная, шлифовальная и гидроабразивная резка. Кроме того, этот материал является отличным абразивом при резке таких материалов, как мрамор, фарфор, чугун алюминий драгоценные камни стеклокерамика.

Черный карбид кремния отличается исключительной прочностью и твердостью, что делает его подходящим абразивным материалом для обработки металлических сплавов, таких как сталь и нержавеющая сталь. Кроме того, его устойчивость к большинству химических веществ, таких как соли кислот и щелочей, делает его чрезвычайно коррозионностойким; к тому же он нерастворим в спирте, воде и большинстве органических кислот - качества, которые делают черный карбид кремния идеальным кандидатом.

Отличная устойчивость черного карбида кремния к тепловым ударам объясняется плотной упаковкой атомов углерода, образующих гексагональные кристаллы с ковалентными связями между каждым атомом углерода, которые обеспечивают исключительную прочность, твердость, устойчивость к истиранию и химическому воздействию. Кроме того, кристаллическая структура делает черный карбид кремния устойчивым к окислению и химическому воздействию.

Чувствительность материала к тепловому удару можно определить, измерив напряжение разрушения тестовых образцов при различных температурах. Это соотношение дает показатель их способности противостоять росту трещин от теплового удара.

Устойчивость черного карбида кремния к тепловому удару позволяет использовать его в производстве современных огнеупорных материалов, которые отличаются жаропрочностью, небольшими размерами, малым весом и прочностью. Огнеупоры из черного карбида кремния обладают энергосберегающими свойствами и могут быть изготовлены в различных формах в соответствии с требованиями промышленности.

Примеры использования лазерной технологии включают в себя производство нескользящих и износостойких напольных покрытий для транспортных средств на заводах, в аэропортах и коммерческих центрах; придание прочности керамике и огнеупорам; хонингование, притирка и полировка различных деталей для достижения точных размеров и гладкой отделки в автомобильной и аэрокосмической промышленности и т.д.