مسحوق كربيد السيليكون الأسود (SiC) الدقيق مادة كاشطة ومضافة عالية الأداء، معروفة بصلابتها الاستثنائية (9.2-9.5 على مقياس موس) ، وموصلية حرارية عالية ، وخمول كيميائي ، ومقاومة ممتازة للتآكل والصدمات الحرارية . ويشمل نطاق تطبيقاتها العديد من المجالات الصناعية التقليدية والمتقدمة، كما هو موضح أدناه:
1. المواد الكاشطة والتلميع
هذا هو مجال التطبيق الأكثر كلاسيكية وانتشارًا.
الطحن الدقيق: يستخدم في المواد الكاشطة المترابطة (العجلات، الأحجار) أو المواد الكاشطة المطلية (ورق الصنفرة، الأحزمة) لطحن المعادن والسبائك والسيراميك والحجر.
الصقل والتلميع: كمادة كاشطة حرة في شكل معلق لتشطيب الأسطح بدقة فائقة لـ:
رقائق أشباه الموصلات: السيليكون والياقوت ومواد الركيزة الأخرى.
المكونات البصرية: العدسات والمرايا.
السيراميك التقني.
النشر السلكي: معلق في مادة سائلة للمناشير متعددة الأسلاك لتقطيع سبائك السيليكون والكوارتز والمواد الهشة الأخرى.
2. المواد الحرارية والمسابك
مادة مضافة رئيسية لتحسين أداء المواد ذات درجات الحرارة العالية.
الطوب الحراري والمواد المتجانسة: تُضاف إلى المواد الحرارية المصنوعة من الألومينا أو المغنيسيا أو الزركونيا لتحسين:
مقاومة الصدمات الحرارية
مقاومة التآكل
مقاومة الخبث/التآكل
يستخدم في أفران الصهر، ومغارف الصلب، وأفران الأسمنت، والمحارق.
المسبك: يستخدم كغسول للقوالب أو في رمال صناعة القوالب لصب المعادن الحديدية.
3. مواد مقاومة للتآكل ومركبة
تُستخدم كمرحلة تقوية لتحسين الصلابة والمتانة بشكل كبير.
المعادن المقواة: تضاف إلى الألومنيوم (Al-SiC) أو المغنيسيوم أو غيرها من المصفوفات المعدنية لإنشاء مواد مركبة خفيفة الوزن وعالية القوة ومقاومة للتآكل لمكونات السيارات (المكابس، أقراص الفرامل) ومكونات الفضاء الجوي.
السيراميك المقوى: يحسن من صلابة ومقاومة الصدمات الحرارية للمركبات الخزفية (مثل Al₂O₃-SiC).
الطلاءات المقاومة للتآكل: يتم دمجها في طلاءات الرش الحراري، أو الطلاءات القائمة على البوليمر، أو الألواح الخزفية للأرضيات الصناعية، ومعدات التعدين، وأختام المضخات، والأعاصير.
4. السيراميك التقني المتقدم
يستخدم كمادة أساسية أو كمساعد للتلبيد في صناعة السيراميك عالي الأداء المصنوع من كربيد السيليكون.
الأجزاء الهيكلية: يتم تلبيدها في مكونات مثل الأختام والمحامل والفوهات وفوهات النفخ التي تعمل في ظل ظروف قاسية من درجة الحرارة والتآكل والصدأ.
أثاث الفرن: ألواح، وقواعد، وعوارض لتلبيد أنواع أخرى من السيراميك نظرًا لقوتها العالية في درجات الحرارة المرتفعة ومقاومتها للزحف.
5. الحشوات الوظيفية
الاستفادة من خصائصها الحرارية والفيزيائية.
مواد التوصيل الحراري: كمادة مالئة ذات موصلية حرارية عالية في الشحوم والوسادات والمواد اللاصقة ومركبات التغليف لتبريد الإلكترونيات (مصابيح LED ووحدات المعالجة المركزية ووحدات الطاقة).
المواد المركبة البوليمرية: تعزز التوصيل الحراري والصلابة ومقاومة التآكل للبلاستيك والمطاط.
المواد المركبة الموصلة: يمكن استخدامها لتخصيص الخصائص الكهربائية للمواد المركبة.
6. تطبيقات متخصصة أخرى
الفضاء والدفاع: في المواد المركبة للدروع خفيفة الوزن أو المكونات في بيئات ذات تدفق حراري عالٍ.
مادة مانعة للانزلاق: للأرضيات الصناعية، وطلاءات الأسطح، والأسطح غير القابلة للانزلاق.
الترشيح: يتم تلبيدها في سيراميك مسامي لترشيح الغاز الساخن أو المعدن المنصهر.
الاستخدامات الثانوية: كوسيط للتفجير أو في إنتاج مواد احتكاك معينة.
عوامل الاختيار الرئيسية للتطبيق
حجم الحبيبات / توزيع حجم الجسيمات: يحدد تشطيب السطح (أدق للتلميع، وخشن للطحن).
النقاء: يعتبر النقاء العالي (≥98.5٪) أمرًا بالغ الأهمية لأشباه الموصلات والإلكترونيات والسيراميك المتقدم.
شكل الجسيمات: الجسيمات الزاوية أفضل للطحن القوي؛ يمكن للجسيمات الأكثر استدارة أن تحسن تدفق الملاط والتشطيب السطحي في التلميع.
المعالجة الكيميائية: يمكن للطلاء السطحي (مثل السيلان) تحسين التوافق والتشتت في المصفوفات البوليمرية أو المعدنية.