Melnā silīcija karbīda produkta ieviešana un pielietošana
Melns silīcija karbīds(saīsināti melnais silīcija karbīds) ir mākslīgs nemetālisks materiāls, kas izgatavots no kvarca smiltīm un naftas koksa kā galvenajām izejvielām un kausēts augstā temperatūrā pretestības krāsnī. Tam ir melni pelēks vai tumši melns izskats, ārkārtīgi augsta cietība, laba siltumvadītspēja un ķīmiskā stabilitāte. Tas ir lielisks rūpnieciskais izejmateriāls un tiek plaši izmantots abrazīvos materiālos, ugunsizturīgos materiālos, metalurģijā, keramikā, elektronikā un citās jomās.
II. Melnā silīcija karbīda veiktspējas raksturlielumi
Mosa cietībamelns silīcija karbīdsir pat 9,2, otrajā vietā aiz dimanta un kubiskā bora nitrīda, un tam ir ārkārtīgi spēcīga nodilumizturība un triecienizturība. Tā kušanas temperatūra ir aptuveni 2700 °C, un tas var saglabāt strukturālu stabilitāti augstas temperatūras vidē un nav viegli sadalāms vai deformējams. Turklāt tam ir laba siltumvadītspēja un zems termiskās izplešanās koeficients, un tas joprojām uzrāda izcilu termiskā trieciena stabilitāti augstas temperatūras un augsta spiediena apstākļos.
Runājot par ķīmiskajām īpašībām, melnajam silīcija karbīdam ir laba izturība pret koroziju pret skābēm un sārmiem, un tas ir īpaši piemērots rūpnieciskai lietošanai skarbos apstākļos. Tā augstā vadītspēja padara to par alternatīvu materiālu noteiktiem elektriskajiem sildīšanas materiāliem un pusvadītāju laukiem.
II. Galvenās produktu formas un specifikācijas
Melno silīcija karbīdu var izgatavot dažādās formās atkarībā no dažādiem daļiņu izmēriem un pielietojumiem:
Bloka materiāls: lieli kristāli pēc kausēšanas, bieži tiek izmantoti pārstrādei vai kā metalurģiskas piedevas;
Granulētas smiltis (F smiltis/P smiltis): izmanto slīpripu, smilšu strūklas abrazīvu, smilšpapīra u. c. izgatavošanai;
Mikropulveris (W, D sērija): izmanto īpaši precīzai slīpēšanai, pulēšanai, keramikas saķepināšanai utt.;
Nano līmeņa mikropulveris: izmanto augstas klases elektroniskajai keramikai, siltumvadošiem kompozītmateriāliem utt.
Daļiņu izmērs svārstās no F16 līdz F1200, un mikropulvera daļiņu izmērs var sasniegt nanometru līmeni, ko var pielāgot atbilstoši dažādu pielietojuma jomu tehniskajām prasībām.
III. Melnā silīcija karbīda galvenās pielietojuma jomas
1. Abrazīvi un slīpēšanas instrumenti
Abrazīvi materiāli ir visizplatītākās un visplašāk izmantotās melnā silīcija karbīda pielietojuma jomas. Pateicoties tā augstajai cietībai un pašuzasinošajām īpašībām, melno silīcija karbīdu var izmantot dažādu abrazīvu izstrādājumu, piemēram, slīpripu, griezējdisku, smilšpapīra, slīpēšanas galviņu, slīpēšanas pastu u.c., ražošanai, kas ir piemēroti tādu materiālu kā čuguna, tērauda, krāsaino metālu, keramikas, stikla, kvarca un cementa izstrādājumu slīpēšanai un apstrādei.
Tā priekšrocības ir ātrs slīpēšanas ātrums, neaizsērēšana un augsta apstrādes efektivitāte. To plaši izmanto metālapstrādē, mašīnbūvē, ēku dekorēšanā un citās nozarēs.
2. Ugunsizturīgi materiāli
Pateicoties augstajai temperatūras stabilitātei un izturībai pret koroziju, melnais silīcija karbīds tiek plaši izmantots augstas temperatūras ugunsizturīgu materiālu jomā. To var izgatavot silīcija karbīda ķieģeļos, krāšņu oderējumos, tīģeļos, termoelementu aizsargcaurulēs, krāšņu instrumentos, sprauslās, sprauslu ķieģeļos utt., un to plaši izmanto augstas temperatūras nozarēs, piemēram, metalurģijā, krāsaino metālu, elektrības, stikla, cementa u.c., lai pagarinātu iekārtu kalpošanas laiku un uzlabotu ekspluatācijas drošību.
Turklāt silīcija karbīda materiāliem piemīt labas antioksidanta īpašības augstas temperatūras oksidējošās atmosfērās un tie ir piemēroti izmantošanai karsto domnu, domnu un citu iekārtu galvenajās daļās.
3. Metalurģijas rūpniecība
Metalurģiskos procesos, piemēram, tērauda ražošanā un liešanā, melno silīcija karbīdu var izmantot kā deoksidētāju, sildošu līdzekli un rekarburizētāju. Pateicoties augstajam oglekļa saturam un ātrai siltuma izdalīšanai, tas var efektīvi uzlabot kausēšanas efektivitāti un uzlabot izkausēta tērauda kvalitāti. Vienlaikus tas var arī samazināt piemaisījumu saturu kausēšanas procesā un palīdzēt attīrīt izkausētu tēraudu.
Dažas tērauda rūpnīcas pievieno arī noteiktu silīcija karbīda daudzumu, lai pielāgotu čuguna un kaļamā čuguna kausēšanas sastāvu, tādējādi ietaupot izmaksas un uzlabojot lējumu veiktspēju.
4. Keramika un elektroniskie materiāli
Melnais silīcija karbīds ir arī svarīga funkcionālās keramikas izejviela. To var izmantot strukturālās keramikas, nodilumizturīgas keramikas, siltumvadošas keramikas u. c. izstrādājumu ražošanai, un tam ir plašas perspektīvas elektronikas, ķīmiskās rūpniecības, mašīnbūves u. c. jomās. Tam ir lieliska siltumvadītspēja, sasniedzot 120 W/m·K, un to bieži izmanto siltumvadošos siltuma izkliedes materiālos, termiskās saskarnes materiālos un LED siltuma izkliedes komponentos.
Turklāt silīcija karbīds pakāpeniski ir ienācis jaudas pusvadītāju jomā un kļuvis par pamatmateriālu augstas temperatūras un augstsprieguma ierīcēm. Lai gan melnā silīcija karbīda tīrība ir nedaudz zemāka nekā zaļā silīcija karbīda tīrība, to izmanto arī dažos vidēja un zema sprieguma elektroniskajos izstrādājumos.
5. Fotoelektriskā un jaunā enerģijas nozare
Melnais silīcija karbīda pulveris tiek plaši izmantots silīcija plākšņu griešanai fotoelektriskajā rūpniecībā. Kā abrazīvs dimanta stieples griešanas procesā tam ir tādas priekšrocības kā augsta cietība, izturībagriešanaspēks, zemi zudumi un gluda griešanas virsma, kas palīdz uzlabot silīcija vafeļu griešanas efektivitāti un ražu, kā arī samazināt vafeļu zudumu līmeni un ražošanas izmaksas.
Līdz ar jaunu enerģijas un materiālu tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību, silīcija karbīds tiek izstrādāts arī jaunām jomām, piemēram, litija akumulatoru negatīvo elektrodu piedevām un keramikas membrānas nesējiem.
Ⅳ. Kopsavilkums un perspektīvas
Melnais silīcija karbīds, pateicoties tā lieliskajām mehāniskajām, termiskajām un ķīmiskajām īpašībām, spēlē neaizstājamu lomu daudzās rūpniecības jomās. Līdz ar nepārtrauktu ražošanas tehnoloģiju attīstību, produktu daļiņu izmēra kontroli, tīrības uzlabošanu un nepārtrauktu pielietojuma jomu paplašināšanos, melnais silīcija karbīds attīstās, lai sasniegtu augstu veiktspēju un precizitāti.
Nākotnē, strauji attīstoties tādām nozarēm kā jaunā enerģija, elektroniskā keramika, augstas klases precesslīpēšana un viedās ražošanas jomā melnajam silīcija karbīdam būs arvien lielāka nozīme augstas klases ražošanas jomā un tas kļūs par progresīvas materiālu tehnoloģiju sistēmas galveno sastāvdaļu.