Einführung in schwarze Silikonprodukte und ihre Anwendung beim Sandstrahlen
Schwarzes Silikonist ein funktionelles Siliziummaterial mit einer speziellen Oberflächenstruktur, benannt nach seiner extrem starken Lichtabsorptionsfähigkeit und seiner einzigartigen Mikro-Nano-Oberflächenmorphologie. In den letzten Jahren hat schwarzes Silizium mit der Verbesserung der Oberflächenbehandlungsgenauigkeit und der Materialleistungsanforderungen in der High-End-Fertigung aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften breite Anwendung in der Photovoltaik, Optoelektronik, Halbleiterindustrie, der Herstellung optischer Komponenten und anderen Bereichen gefunden. Gleichzeitig hat schwarzes Silizium allmählich Einzug in die Oberflächensandstrahlindustrie gehalten und sich zu einem neuartigen Sandstrahlmaterial mit hervorragender Leistung entwickelt.
Ⅰ. Grundlegende Eigenschaften von schwarzem Silizium
Schwarzes Silizium entsteht durch die Behandlung der Siliziumoberfläche mit einer Reihe von Mikro-Nano-Strukturpräparationstechnologien (wie reaktivem Ionenätzen, metallunterstütztem chemischen Ätzen, laserinduziertem Ätzen usw.). Seine Oberfläche weist eine dichte Kegel- oder Säulenstruktur auf, die die Lichtreflexion deutlich reduzieren kann. Die Reflexion im sichtbaren bis nahen Infrarotbereich kann sogar weniger als 1 % betragen, sodass das Silizium eine tiefschwarze Erscheinung hat.
Schwarzes Silizium verfügt nicht nur über hervorragende optische Eigenschaften, sondern bietet auch die Vorteile hoher Härte, hoher Reinheit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Seine Partikelstruktur ist robust und eignet sich für mehrere Zyklen unter Hochgeschwindigkeits-Aufprallbedingungen. Es eignet sich besser zum Sandstrahlen als herkömmliche Schleifmittel wie weißer Korund, brauner Korund, Quarzsand usw.
II. Vorteile von schwarzem Silizium beim Sandstrahlen
Sandstrahlen ist eine Oberflächenbehandlungsmethode, bei der ein Hochgeschwindigkeits-Sandstrahl auf die Oberfläche einwirkt, um sie zu reinigen, Oxidschichten zu entfernen, aufzurauen oder dekorative Effekte zu erzielen. Als Hochleistungsschleifmittel bietet schwarzes Silizium beim Sandstrahlen offensichtliche Vorteile:
1. Feine und gleichmäßige Oberflächenwirkung
Die geometrische Struktur der schwarzen Siliziumpartikel ist regelmäßig und die Morphologie stabil. Nach dem Sprühen kann ein gleichmäßiger und gleichmäßiger Matteffekt auf der Oberfläche des Werkstücks entstehen. Dieser Behandlungseffekt eignet sich besonders für Produkte wie optisches Glas, Linsengehäuse, Strukturteile aus Aluminiumlegierungen usw., die extrem hohe Anforderungen an die Oberflächenkonsistenz und das Erscheinungsbild stellen.
2. Hohe Härte und Schlagfestigkeit
Die Mohshärte von schwarzem Silizium beträgt 8,5 oder mehr, die Bruchrate beim Sandstrahlen ist gering und die Lebensdauer lang. Im Vergleich zu gewöhnlichem Quarzsand oder Glasperlen ist das Sandstrahlen mit schwarzem Silizium effizienter und hat eine stärkere Schlagkraft. Es ermöglicht eine gründliche Reinigung und Aufrauung in kurzer Zeit.
3. Hohe Reinheit und Umweltschutz
Die Reinheit von schwarzem Silizium liegt in der Regel über 99 % und enthält keine schädlichen Verunreinigungen wie freies Silizium oder Schwermetalle. Es verursacht in der Sandstrahlerei nur eine geringe Staubbelastung und eignet sich besonders für den Einsatz in hochreinen Industrien wie der Herstellung von elektronischen Bauteilen, medizinischen Geräten und Halbleiterverpackungen. Gleichzeitig ist die Partikelform stabil, die Staubentwicklung gering und das Material schont die Gesundheit der Anwender.
4. Wiederverwendbar und kostenkontrollierbar
Aufgrund seiner hohen Härte und strukturellen Stabilität behält schwarzes Silizium auch nach mehreren Zyklen noch eine gute Sprühwirkung, wodurch der Materialverlust erheblich reduziert wird. In großen automatischen Sandstrahlanlagen ist schwarzes Silizium wirtschaftlicher.
Ⅲ. Typische Anwendungsbereiche
Schwarze Silizium-Sandstrahlmittel werden häufig in den folgenden Bereichen eingesetzt:
Präzise matte Oberflächenbehandlung von Hardware: wie z. B. Mittelrahmen von High-End-Mobiltelefonen, Notebook-Gehäuse, Smartwatch-Gehäuse und andere Produkte aus Aluminiumlegierung;
Mattierungsbehandlung für optisches Glas: Wird für Linsen, Filter, optische Fenstermatten und Dekorationen verwendet.
Luft- und Raumfahrt- und Militärteile: Entfernen Sie die Oxidschicht, ohne die Größe zu verändern, um die Haftung der Beschichtung zu verbessern.
Ätzen der Oberfläche elektronischer Pakete: Verbesserung der Verpackungsgenauigkeit und Schnittstellenhaftung;
Mikrosandstrahlen von Keramik- und Verbundwerkstoffen: Oberflächenaufrauhungsbehandlung zur Verbesserung der Bindungsstärke.
Ⅳ. Zusammenfassung
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Sandstrahltechnologie und dem Streben der Fertigungsindustrie nach höherer Präzision und verbessertem Umweltschutz können herkömmliche Sandstrahlmaterialien die Anforderungen anspruchsvoller Prozesse nicht mehr erfüllen. Schwarzes Silizium, ein funktionales Schleifmittel mit hoher Festigkeit, geringer Reflexion, hoher Reinheit und Umweltschutz, wird zu einem wichtigen Upgrade-Material in der Sandstrahlindustrie. Ob in der Präzisionsfertigung, der optischen Mattierung, der Verarbeitung elektronischer Geräte, der Oberflächenvorbehandlung von Luft- und Raumfahrtgeräten und anderen Bereichen – schwarzes Silizium bietet breite Anwendungsmöglichkeiten.