Εισαγωγή στα προϊόντα μαύρου πυριτίου και η εφαρμογή τους στην αμμοβολή
Μαύρο πυρίτιοείναι ένα λειτουργικό υλικό πυριτίου με ειδική επιφανειακή δομή, που ονομάζεται για την εξαιρετικά ισχυρή ικανότητα απορρόφησης φωτός και τη μοναδική μικρο-νανο μορφολογία της επιφάνειας. Τα τελευταία χρόνια, με τη βελτίωση της ακρίβειας της επιφανειακής επεξεργασίας και των απαιτήσεων απόδοσης των υλικών στην κατασκευή υψηλής τεχνολογίας, το μαύρο πυρίτιο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε φωτοβολταϊκά, οπτοηλεκτρονικά, ημιαγωγούς, κατασκευή οπτικών εξαρτημάτων και άλλους τομείς με τις εξαιρετικές φυσικές και χημικές του ιδιότητες. Ταυτόχρονα, το μαύρο πυρίτιο έχει σταδιακά εισέλθει στη βιομηχανία αμμοβολής επιφανειών και έχει γίνει ένας νέος τύπος υλικού αμμοβολής με εξαιρετική απόδοση.
Ⅰ. Βασικά χαρακτηριστικά του μαύρου πυριτίου
Το μαύρο πυρίτιο σχηματίζεται με την επεξεργασία της επιφάνειας του πυριτίου μέσω μιας σειράς τεχνολογιών παρασκευής μικρο-νανοδομών (όπως η χάραξη με αντιδραστικά ιόντα, η χημική χάραξη με τη βοήθεια μετάλλων, η χάραξη με λέιζερ, κ.λπ.). Η επιφάνειά του παρουσιάζει μια πυκνή κωνική ή κιονοειδή δομή, η οποία μπορεί να μειώσει σημαντικά την ανακλαστικότητα του φωτός. Η ανακλαστικότητα στην ορατή έως την εγγύς υπέρυθρη ζώνη μπορεί να είναι ακόμη και μικρότερη από 1%, επομένως έχει σκούρο μαύρο χρώμα στην εμφάνιση.
Το μαύρο πυρίτιο όχι μόνο έχει εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες, αλλά έχει επίσης τα πλεονεκτήματα της υψηλής σκληρότητας, της υψηλής καθαρότητας, της αντοχής στη φθορά και της αντοχής στη διάβρωση. Η σωματιδιακή του δομή είναι ισχυρή και κατάλληλη για πολλαπλούς κύκλους υπό συνθήκες κρούσης υψηλής ταχύτητας. Αποδίδει καλύτερα στην αμμοβολή από τα παραδοσιακά λειαντικά όπως το λευκό κορούνδιο, το καφέ κορούνδιο, η χαλαζιακή άμμος κ.λπ.
Ⅱ. Πλεονεκτήματα του μαύρου πυριτίου στην αμμοβολή
Η αμμοβολή είναι μια μέθοδος επεξεργασίας επιφανειών που χρησιμοποιεί ροή άμμου υψηλής ταχύτητας για να επιτύχει καθαρισμό, αφαίρεση στρώματος οξειδίου, τραχύτητα ή διακοσμητικά εφέ. Ως λειαντικό υψηλής απόδοσης, το μαύρο πυρίτιο έχει προφανή πλεονεκτήματα στον τομέα της αμμοβολής:
1. Λεπτή και ομοιόμορφη επιφανειακή επίδραση
Η γεωμετρική δομή των μαύρων σωματιδίων πυριτίου είναι κανονική και η μορφολογία σταθερή. Μετά τον ψεκασμό, μπορεί να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο και συνεπές ματ αποτέλεσμα στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Αυτό το αποτέλεσμα επεξεργασίας είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για προϊόντα όπως οπτικό γυαλί, περίβλημα φακών, δομικά μέρη από κράμα αλουμινίου κ.λπ., που έχουν εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την επιφανειακή συνοχή και εμφάνιση.
2. Υψηλή σκληρότητα και αντοχή σε κρούση
Η σκληρότητα Mohs του μαύρου πυριτίου είναι έως και 8,5 ή υψηλότερη, ο ρυθμός θραύσης κατά την αμμοβολή είναι χαμηλός και η διάρκεια ζωής είναι μεγάλη. Σε σύγκριση με την συνηθισμένη χαλαζιακή άμμο ή τις γυάλινες χάντρες, η αμμοβολή μαύρου πυριτίου είναι πιο αποτελεσματική και έχει ισχυρότερη δύναμη κρούσης, ενώ μπορεί να ολοκληρώσει βαθύ καθαρισμό και τραχύτητα σε σύντομο χρονικό διάστημα.
3. Υψηλή καθαρότητα και προστασία του περιβάλλοντος
Η καθαρότητα του μαύρου πυριτίου είναι συνήθως πάνω από 99% και δεν περιέχει επιβλαβείς ακαθαρσίες όπως ελεύθερο πυρίτιο ή βαρέα μέταλλα. Έχει χαμηλή ρύπανση από σκόνη στο εργαστήριο αμμοβολής και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για χρήση σε βιομηχανίες υψηλής καθαριότητας, όπως ηλεκτρονικά εξαρτήματα, ιατρικές συσκευές και συσκευασίες ημιαγωγών. Ταυτόχρονα, το σχήμα των σωματιδίων του είναι σταθερό, η παραγωγή σκόνης είναι μικρή και είναι ασφαλέστερο για την υγεία των χειριστών.
4. Επαναχρησιμοποιήσιμο και ελεγχόμενο από το κόστος
Λόγω της υψηλής σκληρότητας και της δομικής του σταθερότητας, το μαύρο πυρίτιο μπορεί να διατηρήσει ένα καλό αποτέλεσμα ψεκασμού μετά από πολλαπλούς κύκλους, μειώνοντας σημαντικά την απώλεια υλικού. Σε εξοπλισμό αυτόματης αμμοβολής μεγάλης κλίμακας, το μαύρο πυρίτιο παρουσιάζει καλύτερη οικονομία.
Ⅲ. Τυπικές περιοχές εφαρμογής
Τα λειαντικά αμμοβολής μαύρου πυριτίου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στους ακόλουθους τομείς:
Επεξεργασία ματ επιφάνειας υλικού ακριβείας: όπως μεσαίο πλαίσιο κινητού τηλεφώνου υψηλής ποιότητας, κέλυφος φορητού υπολογιστή, κέλυφος έξυπνου ρολογιού και άλλα προϊόντα από κράμα αλουμινίου.
Επεξεργασία γλάσου οπτικού γυαλιού: χρησιμοποιείται για φακούς, φίλτρα, οπτικά παράθυρα και διακόσμηση.
Αεροδιαστημικά και στρατιωτικά μέρη: αφαιρέστε το στρώμα οξειδίου χωρίς να αλλάξετε το μέγεθος για να βελτιώσετε την πρόσφυση της επικάλυψης.
Ηλεκτρονική χάραξη επιφάνειας συσκευασίας: βελτίωση της ακρίβειας συσκευασίας και της πρόσφυσης στη διεπαφή.
Μικροαμμοβολή σε κεραμικά και σύνθετα υλικά: επεξεργασία τράχυνσης της επιφάνειας για την ενίσχυση της αντοχής της συγκόλλησης.
Ⅳ. Σύνοψη
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας αμμοβολής και την κατεύθυνση της κατασκευαστικής βιομηχανίας προς υψηλότερη ακρίβεια και υψηλότερη προστασία του περιβάλλοντος, τα παραδοσιακά υλικά αμμοβολής δεν μπορούν πλέον να καλύψουν τις ανάγκες των διαδικασιών υψηλής τεχνολογίας. Το μαύρο πυρίτιο, ως λειτουργικό λειαντικό με υψηλή αντοχή, χαμηλή ανάκλαση, υψηλή καθαρότητα και προστασία του περιβάλλοντος, γίνεται ένα σημαντικό υλικό αναβάθμισης στη βιομηχανία αμμοβολής. Είτε στην κατασκευή ακριβείας, στο οπτικό υλικό, είτε στην επεξεργασία ηλεκτρονικών συσκευών, στην προεπεξεργασία επιφανειών αεροδιαστημικού εξοπλισμού και σε άλλους τομείς, το μαύρο πυρίτιο έχει δείξει ευρείες προοπτικές εφαρμογής.