مزايا مسحوق السيليكون كاربايد الأسود الدقيق
مسحوق كربيد السيليكون الأسود الدقيق (α-SiC، SiC ≥98.5%) هو مسحوق بلوري أسود سداسي الشكل ناعم (0.5-60 ميكرومتر). بالمقارنة مع كربيد السيليكون الأخضر والألومينا المنصهرة وغيرها من المواد الكاشطة، فإنه يتمتع بخصائص فائقة شاملة:
أداء ميكانيكي ممتاز في مقاومة الكشط
- صلابة فائقة : صلابة موس 9.15-9.2، حواف قطع أكثر حدة من الألومينا المنصهرة البيضاء/البنية، إزالة سريعة للمواد.
- صلابة عالية وقدرة جيدة على الشحذ الذاتي : صلابة أعلى من كربيد السيليكون الأخضر. أثناء عملية الطحن، تتشقق حواف الجزيئات الباهتة بشكل طبيعي لتشكيل نقاط قطع حادة جديدة، مما يحافظ على كفاءة تلميع ثابتة دون الحاجة إلى استبدال الأدوات بشكل متكرر.
- مقاومة فائقة للتآكل : عمر الخدمة أطول من 5 إلى 20 مرة من مواد تبطين الحديد الزهر عند استخدامها كحشو للتآكل.
خصائص حرارية متميزة
- مقاومة شديدة للحرارة : يتحلل عند درجة حرارة أعلى من 2250 درجة مئوية، ومستقر على المدى الطويل عند 1900 درجة مئوية؛ مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية، ولا يتشقق تحت تأثير تقلبات درجات الحرارة السريعة.
- موصلية حرارية عالية : أفضل بكثير من الألومينا، تعمل على تسريع تبديد الحرارة أثناء الطحن عالي السرعة، وتتجنب احتراق قطعة العمل حرارياً؛ مثالية للمكونات الموصلة للحرارة ذات درجة الحرارة العالية.
- معامل التمدد الحراري المنخفض : الحد الأدنى من التشوه الأبعاد تحت درجة حرارة عالية، مما يضمن الدقة للأجزاء الخزفية وأجزاء منع التسرب ذات درجة الحرارة العالية.
استقرار كيميائي فائق
- مقاومة كاملة للتآكل الحمضي والقلوي في درجة حرارة الغرفة؛ خامل تجاه معظم المعادن المنصهرة، ولا يحدث تفاعل كيميائي أثناء طحن/صهر المعادن.
- درجة الشوائب المنخفضة (Fe₂O₃ ≤0.2%، الكربون الحر ≤0.2%): تجنب تلوث الحديد للمنتجات البصرية وأشباه الموصلات والمنتجات الحرارية عالية النقاء.
–ميزة وظيفية إضافية
- موصلية أشباه الموصلات الضعيفة، ومقاومة قابلة للتعديل لتطبيقات الحشو المضاد للكهرباء الساكنة.
- مادة خام فعالة من حيث التكلفة: تكلفة إنتاج أقل من كربيد السيليكون الأخضر، مناسبة للطحن الصناعي الضخم للمواد ذات قوة الشد المنخفضة.
- توافق عالٍ مع الحشوات: موزعة بالتساوي في الراتنج والمطاط والطلاء والمركب المعدني.
التطبيقات الصناعية الرئيسية
– مواد كاشطة، ومواد تلميع وتنعيم
يُعد مسحوق السيليكون كاربايد الأسود الدقيق المادة الكاشطة الدقيقة الأساسية للمواد ذات قوة الشد المنخفضة (الزجاج، الحجر، الحديد الزهر، المعادن غير الحديدية):
- المواد الكاشطة المترابطة : مادة خام لعجلات الطحن الراتنجية، وأحجار الزيت، ورؤوس الطحن، وأحجار الشحذ لقطع/طحن الحديد الزهر والألومنيوم والنحاس والرخام والسيراميك.
- المواد الكاشطة المغلفة : ورق الصنفرة، قماش كاشط للخشب والطلاء والصنفرة الدقيقة للأسطح المعدنية.
- مستلزمات التلميع : معجون التلميع، سائل التلميع، شمع تلميع الماس لليشم والأحجار الكريمة والزجاج البصري وتشطيب مرايا بلاط السيراميك.
- الصقل الدقيق : الطحن الخشن للرقاقات للسيليكون أحادي البلورة / متعدد البلورات الكهروضوئي؛ صقل بطانة الأسطوانة، والتشطيب الفائق للقوالب، وتلميع العينات المعدنية.
- وسائط السفع الكاشطة : مسحوق سفع ناعم لإزالة الصدأ، وإزالة النتوءات، ومعالجة الأسطح غير اللامعة لسبائك الألومنيوم وقطع العمل المصنوعة من الحديد الزهر.
المواد الحرارية المتقدمة ومواد الأفران ذات درجات الحرارة العالية
- المواد الخام للمواد الحرارية المصنوعة من كربيد السيليكون المعاد تبلوره، وأجزاء كربيد السيليكون المربوطة بنتريد السيليكون، وبطانة أفران الصهر، وأثاث أفران درجات الحرارة العالية، وقضبان الصب واللفائف.
- مزيل الأكسدة لصناعة الصلب: يحل محل مسحوق السيليكون لإزالة الأكسدة من الفرن، ويقلل وقت الصهر، ويحسن نقاء الصلب وكفاءة الطاقة.
- مادة مالئة لإنتاج عنصر التسخين SiC (قضيب الكربون السيليكوني).
السيراميك الوظيفي عالي الأداء
- السيراميك الهيكلي المصنوع من كربيد السيليكون المتلبد: حلقات منع التسرب الميكانيكية لمضخات الزيت والمواد الكيميائية، وفوهات مقاومة للتآكل، وشفرات التوربينات، وأكمام محامل عالية الحرارة (خفيفة الوزن، ومقاومة للتآكل، وعمر خدمة طويل).
- حامل سيراميكي على شكل قرص العسل لتنقية غازات العادم في السيارات؛ ألواح ترشيح سيراميكية.
- بلاط سيراميك مقاوم للتآكل، ومادة مضافة لطلاء السيراميك لتعزيز صلابة السطح ومقاومة الخدوش.
حشوات مركبة مقاومة للتآكل
- حشو المطاط والبلاستيك: يُضاف إلى بكرات المطاط، وبطانات الفرامل، وطلاءات الأرضيات المقاومة للتآكل لتعزيز الاحتكاك ومقاومة التآكل.
- طلاء مقاوم للتآكل والتآكل: يتم رشه على مراوح التوربينات المائية، وأغلفة المضخات، وبطانات خطوط الأنابيب، وقواديس التعدين؛ يطيل عمر الخدمة بمقدار 1-2 مرة.
- أرضيات إيبوكسي مقاومة للتآكل، ومادة مضافة صناعية مضادة للانزلاق.
— مجالات أخرى ناشئة ومتخصصة
- أشباه الموصلات والإلكترونيات : حشو موصل حراري للركيزة، مسحوق مركب لتبديد الحرارة لأجهزة الطاقة.
- تقوية المواد المركبة : مادة مالئة للمواد المركبة ذات المصفوفة المعدنية لتحسين الصلابة والتوصيل الحراري.
- المسبك : طلاء مضاد للالتصاق لقوالب الصب، مادة خام لبوتقة درجات الحرارة العالية.
3. مقارنة موجزة بين طرف القلم ومسحوق السيليكون كاربايد الأخضر الدقيق
- كربيد السيليكون الأسود: صلابة أعلى، تكلفة أقل، للزجاج والحجر والحديد الزهر والتلميع العام والمواد المقاومة للحرارة.
- كربيد السيليكون الأخضر: يتميز بنقاء أعلى، وقدرة شحذ ذاتية أكثر حدة، وهو مناسب للسبائك الصلبة والعدسات البصرية والتشطيب الدقيق للغاية للقوالب.
| غرض | مسحوق دقيق من كربيد السيليكون الأسود | مسحوق كربيد السيليكون الأخضر الدقيق |
|---|---|---|
| النقاء الرئيسي | SiC ≥ 97%–98.5% | SiC ≥ 99% |
| صلابة | عالية (موس 9.15) | أعلى (موس 9.2–9.3) |
| صلابة | صلابة أعلى | هش، أكثر حدة لكن أقل صلابة |
| شحذ ذاتي | جيد | ممتاز |
| الاستخدام النموذجي | الحديد الزهر، والزجاج، والحجر، والمعادن غير الحديدية، والمواد المقاومة للحرارة، والتلميع العام، والتفجير | أدوات الكربيد، البصريات الدقيقة، رقائق أشباه الموصلات، التشطيب فائق الدقة |
| يكلف | أدنى | أعلى |
| تشطيب السعر | من المطفي إلى اللامع | تشطيب فائق الدقة |