Преимущества микропорошка черного карбида кремния
Микропорошок черного карбида кремния (α-SiC, SiC ≥98,5%) представляет собой мелкодисперсный гексагональный черный кристаллический порошок (0,5–60 мкм). По сравнению с зеленым SiC, плавленым оксидом алюминия и другими абразивами, он обладает превосходными комплексными свойствами:
— Превосходные механические абразивные характеристики
- Сверхвысокая твердость : твердость по шкале Мооса 9,15–9,2, более острые режущие кромки, чем у белого/коричневого плавленого оксида алюминия, быстрое удаление материала.
- Высокая прочность и хорошая самозаточка : более высокая прочность, чем у сырого карбида кремния. В процессе шлифовки тупые кромки частиц естественным образом растрескиваются, образуя новые острые режущие кромки, что обеспечивает стабильную эффективность полировки без частой замены инструмента.
- Сверхвысокая износостойкость : срок службы в 5–20 раз дольше, чем у чугунных футеровочных материалов при использовании в качестве наполнителя для износостойких материалов.
— Выдающиеся тепловые свойства
- Исключительная термостойкость : разлагается при температуре выше 2250 °C, сохраняет стабильность при 1900 °C в течение длительного времени; обладает превосходной термостойкостью, не растрескивается при резких перепадах температуры.
- Высокая теплопроводность : значительно лучше, чем у оксида алюминия, ускоряет рассеивание тепла при высокоскоростном шлифовании, предотвращает термическое обгорание заготовки; идеально подходит для высокотемпературных теплопроводящих компонентов.
- Низкий коэффициент теплового расширения : минимальная деформация размеров при высоких температурах, гарантирует точность изготовления высокотемпературных керамических и уплотнительных деталей.
— Превосходная химическая стабильность
- Обладает полной устойчивостью к кислотной и щелочной коррозии при комнатной температуре; инертен к большинству расплавленных металлов, не вступает в химические реакции при шлифовании/плавлении металла.
- Низкое содержание примесей (Fe₂O₃ ≤0,2%, свободный углерод ≤0,2%): предотвращает загрязнение железом оптических, полупроводниковых и высокочистых огнеупорных изделий.
— Дополнительные функциональные преимущества
- Слабая полупроводниковая проводимость, регулируемое сопротивление для применения в качестве антистатического наполнителя.
- Экономически выгодное сырье: более низкая себестоимость производства по сравнению с зеленым карбидом кремния, подходит для массового промышленного измельчения материалов с низкой прочностью на растяжение.
- Высокая совместимость с наполнителями: равномерно распределяется в смоле, каучуке, глазури и металлокомпозите.
Основные области промышленного применения
— Абразивная полировка, притирка и шлифовка
Черный микропорошок карбида кремния является основным мелкодисперсным абразивом для материалов с низкой прочностью на растяжение (стекло, камень, чугун, цветные металлы):
- Связующие абразивы : сырье для шлифовальных кругов на смоляных материалах, масляных камней, шлифовальных головок, точильных камней для резки/шлифовки чугуна, алюминия, меди, мрамора и керамики.
- Абразивные материалы с покрытием : наждачная бумага, абразивная ткань для тонкой шлифовки древесины, краски, металла.
- Полировальные материалы : полировальная паста, полировальная жидкость, воск для алмазной полировки нефрита, драгоценных камней, оптического стекла, керамической плитки и зеркал.
- Прецизионная притирка : черновая шлифовка кремниевых пластин для фотоэлектрических монокристаллических/поликристаллических кремниевых элементов; хонингование гильз цилиндров, сверхточная обработка пресс-форм, полировка металлографических образцов.
- Абразивные материалы для пескоструйной обработки : мелкодисперсный пескоструйный порошок для удаления ржавчины, заусенцев и придания матового покрытия заготовок из алюминиевых сплавов и чугуна.
— Современные огнеупорные материалы и материалы для высокотемпературных печей
- Сырье для рекристаллизованного огнеупорного материала на основе карбида кремния, деталей из карбида кремния, соединенных с нитридом кремния, футеровки доменных печей, высокотемпературной печной фурнитуры, шпателей и валков.
- Раскислитель для сталеплавильного производства: заменяет кремниевый порошок при раскислении в печи, сокращает время плавки, повышает чистоту стали и энергоэффективность.
- Наполнитель для производства нагревательных элементов из карбида кремния (стержней из углеродистой кремния).
— Высокоэффективная функциональная керамика
- Спеченная конструкционная керамика на основе карбида кремния: механические уплотнительные кольца для нефтяных и химических насосов, износостойкие форсунки, лопатки турбин, высокотемпературные подшипниковые втулки (легкие, коррозионностойкие, с длительным сроком службы).
- Автомобильный сотовый керамический носитель для очистки выхлопных газов; керамические фильтрующие пластины.
- Износостойкая керамическая плитка, добавка к керамической глазури для повышения твердости поверхности и устойчивости к царапинам.
— Износостойкие композитные наполнители
- Наполнитель для резины и пластика: добавляется в резиновые ролики, тормозные колодки, износостойкие напольные покрытия для повышения трения и износостойкости.
- Антикоррозионно-износостойкое покрытие: наносится методом напыления на рабочие колеса водяных турбин, корпуса насосов, облицовку трубопроводов, бункеры горнодобывающих предприятий; увеличивает срок службы в 1–2 раза.
- Износостойкое эпоксидное напольное покрытие, промышленная противоскользящая добавка.
— Другие новые и специализированные области
- Полупроводники и электроника : Теплопроводящий наполнитель для подложки, теплоотводящий композитный порошок для силовых устройств.
- Композитное армирование : наполнитель для металломатричных композитов, улучшающий твердость и теплопроводность.
- Литейное производство : антипригарное покрытие для литейных форм, сырье для высокотемпературных тиглей.
3. Краткое сравнение наконечника и зеленого микропорошка SiC.
- Черный карбид кремния: повышенная прочность, низкая стоимость, подходит для стекла, камня, чугуна, общей полировки и огнеупорных материалов.
- Зеленый карбид кремния (SiC): более высокая чистота, более острая самозатачивающаяся структура, подходит для твердых сплавов, оптических линз, сверхточной обработки пресс-форм.
| Элемент | Черный микропорошок карбида кремния | Зеленый микропорошок карбида кремния |
|---|---|---|
| Основная чистота | SiC ≥ 97%–98,5% | SiC ≥ 99% |
| Твердость | Высокий (по шкале Мооса 9,15) | Более высокий (по шкале Мооса 9,2–9,3) |
| Прочность | Повышенная прочность | Хрупкий, более острый, но менее прочный. |
| Самозатачивающийся | Хороший | Отличный |
| Типичное использование | Чугун, стекло, камень, цветные металлы, огнеупорные материалы, общая полировка, пескоструйная обработка. | Твердосплавные инструменты, прецизионная оптика, полупроводниковые пластины, сверхточная обработка. |
| Расходы | Ниже | Выше |
| Отделка поверхности | От матового до гладкого полированного состояния | Сверхточная обработка |