Fekete szilícium-karbid

A fekete szilícium-karbid rendkívül kemény anyag. Kiváló csiszolási és vágási tulajdonságai, valamint magas hőmérsékleti ellenállása miatt széles körben alkalmazzák csiszolóanyagok és kerámiák gyártásában.

A tűzálló anyagok és a kohászat területén is alkalmazzák a kalcium-oxidot: dezoxidálószerként használva csökkenti a vas és az acél szennyezőanyag-tartalmát, valamint elektromosságot vezető, kopásálló kerámiák előállítására is alkalmas.

Magas keménység

A fekete szilícium-karbid egy kemény csiszolóanyag, amelyet vágási, csiszolási és homokfúvási célokra lehet használni. Ideális kerámiák, valamint nemvasfémek – például öntöttvas – megmunkálásához. A fekete szilícium-karbid a kohászatban dezoxidálószerként és magas hőmérsékletnek ellenálló anyagként is szolgál; keménysége a korund és a gyémánt között helyezkedik el. A fekete szilícium-karbid előállítása során általában kőolajkokszot, kiváló minőségű szilícium-dioxidot és adalékanyagokat, például sót olvasztanak össze ipari ellenálláskemencében magas hőmérsékleten; Mohs-keménysége általában 9–9,5 között mozog, míg Vickers-keménysége 2800–3200 HV között van.

A fekete szilícium-karbid keménységét elsősorban kristályszerkezete és tisztasága határozza meg, különösen a wurtzithoz hasonló hatszögletű kristályszerkezete; az atomok szorosabb elrendezése miatt ez a forma sokkal keményebb, mint a köbös polimorfok, például a b-SiC. A szinterelési fok is meghatározó szerepet játszik; a magasabb szinterelési fok nagyobb keménységet eredményez.

A fekete szilícium-karbid rendkívül alacsony tágulási együtthatóval rendelkezik és ellenáll a terhelésnek, így ideális anyag a csúcsminőségű konyhai edények fluorbevonatainak előállításához. A fekete szilícium-karbid nyomószilárdsága 186 kN/cm², törésszilárdsága pedig 5800 kPa/cm². Ezen felül a fekete szilícium-karbid nem lép reakcióba savakkal vagy lúgokkal, kiváló korrózióállóságot biztosít, tűzálló, és kiváló hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik.

Jó mechanikai ellenállás

A fekete szilícium-karbid kiemelkedő anyag, amely nagy szilárdsággal, tartóssággal és korrózióállósággal rendelkezik – ezek a tulajdonságok teszik ideális választássá ipari alkalmazásokhoz. Törésszilárdsága 6,8 MPa m⁰,⁵, hajlítószilárdsága pedig 490 MPa, ami az egyik legkeményebb ismert anyaggá teszi. Ezek a tulajdonságok miatt a fekete szilícium-karbid kiváló anyagválasztás olyan csiszolóanyagok gyártásához, amelyek még szélsőséges körülmények között is megállják a helyüket.

A fekete szilícium-karbid kémiailag inert, nem hatnak rá savak, lúgok vagy olvadt sók, és magas hővezető képessége, valamint alacsony hőtágulási együtthatója lehetővé teszi, hogy akár 1600 °C-os hőmérsékletet is kibírjon anélkül, hogy a hőtágulási együttható ingadozásai hőmérséklet-ugrásokat vagy hőzsugorodást okoznának. Az oxidációval szembeni ellenállóképességének köszönhetően a szilícium-karbidot olyan zord környezeti feltételek mellett is alkalmazzák, mint például a félvezetőgyártás.

A GNPGraystar fekete és zöld szilícium-karbid szemcséket és porokat egyaránt kínál, így Ön szabadon kiválaszthatja az alkalmazásához leginkább megfelelő anyagot. Mindkét anyagot kvarc homok, kőolajkoksz és kiváló minőségű szilícium-dioxid porok felhasználásával állítják elő, amelyeket aztán nagyon magas hőmérsékleten olvasztanak meg egy Acheson-kemencében (egyes gyártók energiatakarékossági okokból antracitot használnak), így nagy térfogatsűrűségű, szilárd és sűrű szemcséket kapnak. A fekete szilícium-karbid makroszemcséi kiválóan alkalmasak precíziós kerámiaalkalmazásokhoz, míg a mikroszemcsék nyomásos homokfúvás, csiszolás és ragasztás alkalmazások során nyújtanak kiemelkedő teljesítményt – ideálisak nyomásos homokfúváshoz, csiszoláshoz, illetve ragasztáshoz.

Kiváló hővezető képesség

A fekete szilícium-karbid hatékony hővezető, és kiválóan helyettesíti az alumínium-oxidot olyan alkalmazásokban, ahol magas hőmérsékleti ellenállásra van szükség; emellett alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik. A világ egyik legjelentősebb ipari kerámiaanyagaként a fekete szilícium-karbid számos területen alkalmazható, melyek közül a csiszolóanyagok és a fejlett tűzálló anyagok jelentik a két legfontosabb felhasználási területet.

A fekete szilícium-karbid nagyobb szívósságot és csiszolási képességet biztosít zöld megfelelőjéhez képest, így ideális alacsony szakítószilárdságú fémek – például üveg, kerámia és tűzálló anyagok – megmunkálásához. Ezenkívül ebből az anyagból kiváló vágókorongok, valamint az űrhajózási iparban használt csiszolószerszámok készülnek, amelyekkel az alkatrészeket precíz méretekre és sima felületre lehet csiszolni.

A szilícium-karbid por belélegzése tüdőbetegségeket okozhat, ezért a munkavállalóknak teljes testet fedő védőruházatot és a megfelelő munkavédelmi felszereléseket kell viselniük a szilícium-karbid anyaggal való munkavégzés során. Mivel ez az anyag nagyon kemény és törékeny, hűvös, szellőző, száraz raktárban kell tárolni, ahol nincsenek lúgok vagy savak, és ahol nem éri szélsőséges hőmérséklet.

A szilícium-karbid (SiC) egy nemfémes karbidanyag, amely kovalens kötéssel összekapcsolt szén- és szilíciumatomokból áll, és 9,2-es Mohs-keménységgel rendelkezik. Gyémántszerű szerkezetének köszönhetően a SiC az egyik legerősebb és legkeményebb fejlett kerámiaanyag, amely olyan kiemelkedő fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a keménység és a kémiai ellenállás, ami nélkülözhetetlen ipari anyaggá teszi.

Jó elektromos ellenállás

A szilícium-karbid lenyűgöző anyag, mivel ötvözi a szilárdságot, a kopásállóságot és a hőstabilitást. Sokoldalú tulajdonságai lehetővé teszik, hogy számos iparágban – például az építőiparban, a bányászatban és az autógyártásban – felhasználják; emellett félvezetőként is hasznosnak bizonyult, mivel kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, például magas permeabilitással, valamint szabályozható hő- és elektromos vezetőképességgel, amelyeket lehetséges funkcionális alkalmazásokként vizsgálnak1–8.

A fekete szilícium-karbidot úgy állítják elő, hogy a kvarc homokot kőolajkoksszal együtt nyílt kemencében magas hőmérsékletre hevítik, így barna vagy fekete szilícium-karbid szemcsék keletkeznek, amelyek a termék lehűlése során kristályosodnak. A zöld és a fekete szilícium-karbidok a felhasznált nyersanyagok tisztaságától függően különböznek egymástól.

A fekete szilícium-karbid számos alkalmazási területet talál a kohászati termékek körében, például dezoxidálószerek, öntöttvas alkatrészek és színesfém-tűzálló anyagok gyártásában. Ezen felül egyedülálló keménysége miatt ideális anyag a kemény bevonatok vagy szennyeződések eltávolítására a felületekről.

Mivel a szilícium-karbid belélegzése mérgező lehet, a munkavállalóknak teljes testet fedő védőruházatot és munkavédelmi felszerelést kell viselniük a kezelés során, hogy megvédjék magukat a veszélyektől. Belélegzés esetén a por mélyen lerakódhat a tüdőben, ami súlyos tüdőbetegségek kialakulásához vezethet; továbbá, mivel rendkívül forró, óvatosan kell kezelni, hogy ne okozzon égési sérüléseket vagy hőgutát.