Carbure de silicium noir

Le carbure de silicium noir est un abrasif très friable qui a de nombreuses applications. Il est le plus souvent utilisé dans les outils abrasifs liés pour le rodage et le polissage, et est également largement utilisé comme additif ou matériau réfractaire dans les processus de moulage des métaux.

Le noir de silice est créé par la combinaison de sable siliceux et de carbone (coke) dans un four à résistance électrique à haute température. Après cette réaction, les noirs de Sic peuvent être calibrés en différentes granulométries pour la production finale.

Dureté élevée

Le carbure de silicium noir se distingue par sa dureté impressionnante, l'une de ses principales caractéristiques. Les mesures de dureté de Mohs pour le carbure de silicium noir ont atteint environ 9,5, ce qui le rend plus dur que l'oxyde d'aluminium mais plus mou que le diamant et le carbure de bore ; en outre, cette dureté confère au carbure de silicium noir des propriétés supérieures de résistance à l'usure.

La croissance du marché du carbure de silicium noir est stimulée par la demande croissante de matériaux avancés utilisés dans diverses industries. Le carbure de silicium noir a de nombreuses applications dans les matériaux réfractaires et les processus métallurgiques, ainsi que dans les revêtements de fours et les applications d'ignifugation, en raison de sa capacité à résister à des températures élevées.

Le carbure de silicium noir se distingue des autres matériaux céramiques par sa fragilité et sa conductivité thermique élevée, ce qui lui permet de répartir uniformément la chaleur et de minimiser ainsi le risque de choc thermique tout en assurant un chauffage constant. En outre, sa composition légère réduit les coûts de production.

Le marché du carbure de silicium noir est très concurrentiel, de nombreux fournisseurs se disputant les clients. Il en résulte un pouvoir de négociation modéré entre les acheteurs et les vendeurs. Le rapport sur le marché du carbure de silicium noir contient une section approfondie sur le paysage concurrentiel qui présente les profils des principaux acteurs, y compris les produits offerts, les stratégies commerciales utilisées, les états financiers et plus encore.

Friabilité

La friabilité du noir de sable mesure la facilité avec laquelle les forces mécaniques peuvent le décomposer, ce qui est un aspect critique dans l'industrie des abrasifs, où le noir de sable peut être utilisé pour fabriquer divers matériaux abrasifs utilisés dans le papier de verre, les meules et d'autres applications similaires. Une friabilité élevée indique la capacité d'un matériau à résister à des contraintes importantes sans se briser, ce qui témoigne de sa durabilité.

La faible friabilité fait référence à des matériaux plus fragiles qui se désagrègent sous la contrainte, ce qui les rend idéaux pour les applications réfractaires telles que le renforcement d'autres matériaux réfractaires ou l'exposition à des températures élevées (c'est-à-dire les revêtements de fours et les produits d'ignifugation). Leur faible dilatation thermique et leur conductivité élevée en font également un choix intéressant lorsqu'ils sont exposés à des températures telles que celles des revêtements de fours ou des produits d'ignifugation.

L'industrie automobile est l'un des principaux consommateurs de SiC noir, car elle a besoin de composants légers mais très résistants pour réduire la consommation de carburant et les émissions. L'adoption des véhicules électriques stimule également la demande de SiC noir utilisé pour fabriquer des composants de groupes motopropulseurs ; les autres utilisateurs finaux comprennent les fabricants d'électronique/de semi-conducteurs, l'aérospatiale et l'énergie.

Faible coefficient de dilatation thermique

Le SiC est apprécié pour sa résistance à haute température, sa conductivité thermique et son faible coefficient de dilatation thermique (4,0×10-6/degC), qui permettent d'éviter toute modification des dimensions à des températures extrêmes tout en préservant l'intégrité structurelle. En outre, la résistance à la corrosion chimique du SiC lui permet d'être utilisé dans des environnements difficiles.

La structure cristalline du carbure de silicium, créée à partir des liaisons entre les tétraèdres de carbone et les atomes de silicium, lui confère une dureté et une rigidité importantes, ainsi qu'une résistance à l'abrasion, à la corrosion et aux dommages causés par les radiations. En outre, ce matériau offre une usinabilité exceptionnelle, même à des températures élevées.

Les carbures de silicium noir et vert sont deux matériaux abrasifs populaires utilisés dans l'industrie. Ils sont produits à partir de sable de quartz, de coke de pétrole et de silice de qualité supérieure, matières premières fondues ensemble dans un four à résistance à haute température - certains fabricants optant même pour l'anthracite au lieu du pétrole par mesure d'économie.

Les deux types de SiC se distinguent principalement par leur couleur, qui dépend de la quantité de SiC ajoutée à un alliage matriciel et ajoutée sous forme de particules de SiC. L'augmentation des particules de SiC permet d'obtenir des composites plus résistants, car elle améliore la résistance à la traction en inhibant le mouvement des joints de grains et en réduisant la taille des grains de l'alliage matriciel - cet effet est connu sous le nom de renforcement par transfert de charge.

Conductivité élevée

La poudre de carbure de silicium possède une conductivité électrique (>100 W/m-K) et des propriétés d'isolation thermique supérieures, ce qui en fait un excellent matériau de remplacement de l'acier ou des métaux dans les applications à haute température. En plus d'être un matériau réfractaire exceptionnel à des températures élevées, sa ténacité, sa résistance à la flexion et sa résistance à la compression sont également excellentes. Le carbure de silicium est également un excellent matériau de remplissage dans les composants céramiques.

Le frittage réactif de céramiques de carbure de silicium lié par réaction (RBSC) crée un matériau céramique à haute densité, à faible coefficient de dilatation et à forte résistance à la corrosion, ce qui en fait un excellent choix pour la fabrication d'éléments optiques spatiaux en raison de leur dureté et de leur rigidité, même à des températures élevées.

Le RBSC peut également être utilisé pour créer des briques, des blocs et des dalles réfractaires, des revêtements d'incinérateurs, des cheminées de hauts fourneaux, des auges de coulée, des creusets de fours à induction, des armures en céramique, des rondelles d'étanchéité pour les fusées et les buses de fours, ainsi que des rondelles d'étanchéité en céramique. Grâce à sa résistance élevée à la chaleur, aux chocs thermiques et à l'oxydation, le RBSC est un matériau de qualité inestimable pour les fours.

Récemment, un nouveau type de céramique SiC a été mis au point en utilisant des MWCNT dispersés à l'échelle microscopique. Ces céramiques RS-SiC dispersées à l'aide de NTC présentaient une excellente conductivité électrique ainsi que de solides propriétés de résistance et de ténacité, notamment une densité supérieure à celle des RS-SiC ordinaires avec une résistance à la flexion améliorée de >580 MPa ; leur module d'Young était considérablement supérieur à celui des BS-SiC ; en outre, la résistance à la déflexion des fissures a augmenté jusqu'à 20% par rapport à son homologue.