Εισαγωγή προϊόντων και εφαρμογή μαύρου καρβιδίου του πυριτίου
Μαύρο καρβίδιο του πυριτίου(συντομογραφία μαύρου καρβιδίου του πυριτίου) είναι ένα τεχνητό μη μεταλλικό υλικό που κατασκευάζεται από χαλαζιακή άμμο και οπτάνθρακα πετρελαίου ως κύριες πρώτες ύλες και τήκεται σε υψηλή θερμοκρασία σε φούρνο αντίστασης. Έχει μαύρη-γκρι ή σκούρα μαύρη εμφάνιση, εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα, καλή θερμική αγωγιμότητα και χημική σταθερότητα. Είναι μια εξαιρετική βιομηχανική πρώτη ύλη και χρησιμοποιείται ευρέως σε λειαντικά, πυρίμαχα υλικά, μεταλλουργία, κεραμικά, ηλεκτρονικά και άλλους τομείς.
Ⅰ. Χαρακτηριστικά απόδοσης του μαύρου καρβιδίου του πυριτίου
Η σκληρότητα Mohs τουμαύρο καρβίδιο του πυριτίουέχει υψηλό δείκτη θερμοκρασίας 9,2, δεύτερο μόνο μετά το διαμάντι και το κυβικό νιτρίδιο του βορίου, και έχει εξαιρετικά ισχυρή αντοχή στη φθορά και την κρούση. Το σημείο τήξης του είναι περίπου 2700°C και μπορεί να διατηρήσει τη δομική του σταθερότητα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και δεν αποσυντίθεται ή παραμορφώνεται εύκολα. Επιπλέον, έχει καλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, ενώ παράλληλα παρουσιάζει εξαιρετική σταθερότητα σε θερμικό σοκ υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.
Όσον αφορά τις χημικές ιδιότητες, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου έχει καλή αντοχή στη διάβρωση σε οξέα και αλκάλια και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για βιομηχανική χρήση σε σκληρά περιβάλλοντα. Η υψηλή αγωγιμότητά του το καθιστά επίσης ένα εναλλακτικό υλικό για ορισμένα ηλεκτρικά θερμαντικά υλικά και πεδία ημιαγωγών.
Ⅱ. Κύριες μορφές και προδιαγραφές προϊόντων
Το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να παραχθεί σε διάφορες μορφές ανάλογα με τα διαφορετικά μεγέθη και τις χρήσεις των σωματιδίων:
Υλικό μπλοκ: μεγάλοι κρύσταλλοι μετά την τήξη, που χρησιμοποιούνται συχνά για επανεπεξεργασία ή ως μεταλλουργικά πρόσθετα.
Κοκκώδης άμμος (άμμος F/άμμος P): χρησιμοποιείται για την κατασκευή τροχών λείανσης, λειαντικών αμμοβολής, γυαλόχαρτου κ.λπ.
Μικροσκόνη (σειρά W, D): χρησιμοποιείται για λείανση εξαιρετικά ακριβείας, στίλβωση, κεραμική σύντηξη κ.λπ.
Μικροσκόνη νανοεπιπέδου: χρησιμοποιείται για ηλεκτρονικά κεραμικά υψηλής ποιότητας, θερμικά αγώγιμα σύνθετα υλικά κ.λπ.
Το μέγεθος των σωματιδίων κυμαίνεται από F16 έως F1200 και το μέγεθος των σωματιδίων της μικροσκόνης μπορεί να φτάσει το επίπεδο νανομέτρου, το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί σύμφωνα με τις τεχνικές απαιτήσεις των διαφορετικών πεδίων εφαρμογής.
Ⅲ. Κύριοι τομείς εφαρμογής του μαύρου καρβιδίου του πυριτίου
1. Λειαντικά και εργαλεία λείανσης
Τα λειαντικά είναι οι πιο παραδοσιακές και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες περιοχές εφαρμογής του μαύρου καρβιδίου του πυριτίου. Εκμεταλλευόμενο την υψηλή σκληρότητά του και τις αυτοακονιζόμενες ιδιότητές του, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων λειαντικών προϊόντων, όπως τροχοί λείανσης, δίσκοι κοπής, γυαλόχαρτο, κεφαλές λείανσης, πάστες λείανσης κ.λπ., τα οποία είναι κατάλληλα για λείανση και επεξεργασία υλικών όπως χυτοσίδηρος, χάλυβας, μη σιδηρούχα μέταλλα, κεραμικά, γυαλί, χαλαζία και προϊόντα τσιμέντου.
Τα πλεονεκτήματά του είναι η γρήγορη ταχύτητα λείανσης, η εύκολη απόφραξη και η υψηλή απόδοση επεξεργασίας. Χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία μετάλλων, στην κατασκευή μηχανημάτων, στη διακόσμηση κτιρίων και σε άλλες βιομηχανίες.
2. Πυρίμαχα υλικά
Λόγω της σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες και της αντοχής στη διάβρωση, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα των πυρίμαχων υλικών υψηλής θερμοκρασίας. Μπορεί να κατασκευαστεί σε τούβλα καρβιδίου του πυριτίου, επενδύσεις κλιβάνων, χωνευτήρια, σωλήνες προστασίας θερμοστοιχείων, εργαλεία κλιβάνων, ακροφύσια, τούβλα φυσητήρα κ.λπ., και χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες υψηλής θερμοκρασίας όπως η μεταλλουργία, τα μη σιδηρούχα μέταλλα, η ηλεκτρική ενέργεια, το γυαλί, το τσιμέντο κ.λπ., για την παράταση της διάρκειας ζωής του εξοπλισμού και τη βελτίωση της ασφάλειας λειτουργίας.
Επιπλέον, τα υλικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν καλές αντιοξειδωτικές ιδιότητες σε ατμόσφαιρες οξείδωσης υψηλής θερμοκρασίας και είναι κατάλληλα για χρήση σε βασικά μέρη θερμών υψικαμίνων, υψικαμίνων και άλλου εξοπλισμού.
3. Μεταλλουργική βιομηχανία
Σε μεταλλουργικές διεργασίες όπως η χαλυβουργία και η χύτευση, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποξειδωτικό, θερμαντικό και αναγεννητικό. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε άνθρακα και της γρήγορης απελευθέρωσης θερμότητας, μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την απόδοση της τήξης και την ποιότητα του τηγμένου χάλυβα. Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να μειώσει την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στη διαδικασία τήξης και να παίξει ρόλο στον καθαρισμό του τηγμένου χάλυβα.
Ορισμένα χαλυβουργεία προσθέτουν επίσης μια ορισμένη αναλογία καρβιδίου του πυριτίου για να προσαρμόσουν τη σύνθεση κατά την τήξη χυτοσιδήρου και όλκιμου σιδήρου, με σκοπό την εξοικονόμηση κόστους και τη βελτίωση της απόδοσης των χυτών.
4. Κεραμικά και ηλεκτρονικά υλικά
Το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου είναι επίσης μια σημαντική πρώτη ύλη για λειτουργικά κεραμικά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή δομικών κεραμικών, κεραμικών ανθεκτικών στη φθορά, θερμικά αγώγιμων κεραμικών κ.λπ., και έχει ευρείες προοπτικές στους τομείς της ηλεκτρονικής, της χημικής βιομηχανίας, των μηχανημάτων κ.λπ. Έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, με θερμική αγωγιμότητα έως και 120 W/m·K, και χρησιμοποιείται συχνά σε υλικά θερμικής αγώγιμης απαγωγής θερμότητας, υλικά θερμικής διεπαφής και εξαρτήματα απαγωγής θερμότητας LED.
Επιπλέον, το καρβίδιο του πυριτίου έχει σταδιακά εισέλθει στον τομέα των ημιαγωγών ισχύος και έχει γίνει το βασικό υλικό για συσκευές υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής τάσης. Αν και η καθαρότητα του μαύρου καρβιδίου του πυριτίου είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή του πράσινου καρβιδίου του πυριτίου, χρησιμοποιείται επίσης σε ορισμένα ηλεκτρονικά προϊόντα μέσης και χαμηλής τάσης.
5. Φωτοβολταϊκές και νέες ενεργειακές βιομηχανίες
Η μαύρη σκόνη καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιείται ευρέως στην κοπή πλακιδίων πυριτίου στη φωτοβολταϊκή βιομηχανία. Ως λειαντικό στη διαδικασία κοπής σύρματος με διαμάντια, έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής σκληρότητας, της ισχυρής αντοχής.τομήδύναμη, χαμηλή απώλεια και ομαλή επιφάνεια κοπής, η οποία βοηθά στη βελτίωση της αποδοτικότητας κοπής και της απόδοσης των πλακιδίων πυριτίου και στη μείωση του ρυθμού απώλειας πλακιδίων και του κόστους παραγωγής.
Με τη συνεχή ανάπτυξη νέων τεχνολογιών ενέργειας και νέων υλικών, το καρβίδιο του πυριτίου αναπτύσσεται επίσης για αναδυόμενους τομείς, όπως τα πρόσθετα αρνητικών ηλεκτροδίων μπαταριών λιθίου και οι φορείς κεραμικών μεμβρανών.
Ⅳ. Σύνοψη και Προοπτικές
Το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου παίζει αναντικατάστατο ρόλο σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς με τις εξαιρετικές μηχανικές, θερμικές και χημικές του ιδιότητες. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας κατασκευής, τον έλεγχο του μεγέθους των σωματιδίων των προϊόντων, τον καθαρισμό της καθαρότητας και τη συνεχή επέκταση των πεδίων εφαρμογής, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου εξελίσσεται προς υψηλή απόδοση και ακρίβεια.
Στο μέλλον, με την ταχεία άνοδο βιομηχανιών όπως η νέα ενέργεια, η ηλεκτρονική κεραμική, η υψηλήλείανση και την έξυπνη κατασκευή, το μαύρο καρβίδιο του πυριτίου θα διαδραματίσει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στον τομέα της υψηλής τεχνολογίας κατασκευής και θα γίνει βασικό συστατικό του συστήματος προηγμένης τεχνολογίας υλικών.