Produkteinführung und Anwendung von schwarzem Siliziumkarbid
Schwarzes Siliziumkarbid(abgekürzt: schwarzes Siliziumkarbid) ist ein künstlicher nichtmetallischer Werkstoff, der aus Quarzsand und Petrolkoks als Hauptrohstoffen hergestellt und bei hohen Temperaturen in einem Widerstandsofen geschmolzen wird. Es hat ein schwarzgraues oder dunkelschwarzes Aussehen, eine extrem hohe Härte, eine gute Wärmeleitfähigkeit und chemische Stabilität. Es ist ein hervorragender Industrierohstoff und wird häufig in Schleifmitteln, feuerfesten Materialien, der Metallurgie, Keramik, Elektronik und anderen Bereichen eingesetzt.
Ⅰ. Leistungsmerkmale von schwarzem Siliziumkarbid
Die Mohshärte vonschwarzes SiliziumkarbidDer Schmelzpunkt liegt bei 9,2 und ist damit nur noch von Diamant und kubischem Bornitrid übertroffen. Es weist eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit auf. Sein Schmelzpunkt liegt bei etwa 2700 °C. Es behält seine strukturelle Stabilität auch bei hohen Temperaturen und zersetzt oder verformt sich nicht so leicht. Darüber hinaus verfügt es über eine gute Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und zeigt auch bei hohen Temperaturen und hohem Druck eine ausgezeichnete Thermoschockstabilität.
Schwarzes Siliziumkarbid weist aufgrund seiner chemischen Eigenschaften eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Laugen auf und eignet sich besonders für den industriellen Einsatz in rauen Umgebungen. Seine hohe Leitfähigkeit macht es zudem zu einem alternativen Material für bestimmte elektrische Heizmaterialien und Halbleiteranwendungen.
II. Hauptproduktformen und Spezifikationen
Schwarzes Siliziumkarbid kann je nach Partikelgröße und Verwendungszweck in verschiedenen Formen hergestellt werden:
Blockmaterial: große Kristalle nach dem Schmelzen, oft zur Wiederaufbereitung oder als metallurgischer Zusatz verwendet;
Körniger Sand (F-Sand/P-Sand): wird zur Herstellung von Schleifscheiben, Strahlmitteln, Schleifpapier usw. verwendet;
Mikropulver (W-, D-Serie): wird zum ultrapräzisen Schleifen, Polieren, Sintern von Keramik usw. verwendet;
Mikropulver auf Nanoebene: Wird für hochwertige elektronische Keramik, wärmeleitende Verbundwerkstoffe usw. verwendet.
Die Partikelgröße reicht von F16 bis F1200, und die Partikelgröße des Mikropulvers kann den Nanometerbereich erreichen, was entsprechend den technischen Anforderungen verschiedener Anwendungsfelder angepasst werden kann.
Ⅲ. Hauptanwendungsgebiete von schwarzem Siliziumkarbid
1. Schleifmittel und Schleifwerkzeuge
Schleifmittel sind die traditionellsten und am weitesten verbreiteten Anwendungsgebiete von schwarzem Siliziumkarbid. Dank seiner hohen Härte und selbstschärfenden Eigenschaften kann schwarzes Siliziumkarbid zur Herstellung verschiedener Schleifprodukte wie Schleifscheiben, Trennscheiben, Schleifpapier, Schleifköpfen, Schleifpasten usw. verwendet werden, die sich zum Schleifen und Bearbeiten von Materialien wie Gusseisen, Stahl, Nichteisenmetallen, Keramik, Glas, Quarz und Zementprodukten eignen.
Seine Vorteile sind eine schnelle Schleifgeschwindigkeit, ein geringes Verstopfen und eine hohe Verarbeitungseffizienz. Es wird häufig in der Metallverarbeitung, im Maschinenbau, in der Gebäudedekoration und in anderen Branchen eingesetzt.
2. Feuerfeste Materialien
Aufgrund seiner hohen Temperaturstabilität und Korrosionsbeständigkeit wird schwarzes Siliziumkarbid häufig im Bereich der Hochtemperatur-Feuerfestmaterialien eingesetzt. Es kann zu Siliziumkarbidsteinen, Ofenauskleidungen, Tiegeln, Thermoelement-Schutzrohren, Ofenwerkzeugen, Düsen, Blasformensteinen usw. verarbeitet werden und wird häufig in Hochtemperaturindustrien wie der Metallurgie, der Nichteisenmetallurgie, der Elektrizitäts-, Glas- und Zementindustrie usw. eingesetzt, um die Lebensdauer der Geräte zu verlängern und die Betriebssicherheit zu verbessern.
Darüber hinaus verfügen Siliziumkarbidmaterialien über gute antioxidative Eigenschaften in oxidierenden Hochtemperaturatmosphären und eignen sich für den Einsatz in Schlüsselteilen von Hochöfen, Hochöfen und anderen Geräten.
3. Metallurgische Industrie
In metallurgischen Prozessen wie der Stahlherstellung und dem Gießen kann schwarzes Siliziumkarbid als Desoxidationsmittel, Wärmemittel und Aufkohlungsmittel eingesetzt werden. Dank seines hohen Kohlenstoffgehalts und der schnellen Wärmefreisetzung kann es die Schmelzeffizienz effektiv verbessern und die Qualität der Stahlschmelze steigern. Gleichzeitig kann es den Verunreinigungsgehalt im Schmelzprozess reduzieren und zur Reinigung der Stahlschmelze beitragen.
Einige Stahlwerke fügen auch einen bestimmten Anteil Siliziumkarbid hinzu, um die Zusammensetzung beim Schmelzen von Gusseisen und Sphäroguss anzupassen und so Kosten zu sparen und die Leistung der Gussteile zu verbessern.
4. Keramik und elektronische Materialien
Schwarzes Siliziumkarbid ist auch ein wichtiger Rohstoff für Funktionskeramik. Es kann zur Herstellung von Strukturkeramik, verschleißfester Keramik, wärmeleitender Keramik usw. verwendet werden und bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Elektronik, der chemischen Industrie und im Maschinenbau. Es verfügt über eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von bis zu 120 W/m·K und wird häufig in wärmeleitenden Wärmeableitungsmaterialien, Wärmeleitmaterialien und LED-Wärmeableitungskomponenten verwendet.
Darüber hinaus hat Siliziumkarbid allmählich Einzug in den Bereich der Leistungshalbleiter gehalten und ist zum Grundmaterial für Hochtemperatur- und Hochspannungsgeräte geworden. Obwohl die Reinheit von schwarzem Siliziumkarbid etwas geringer ist als die von grünem Siliziumkarbid, wird es auch in einigen elektronischen Produkten mit mittlerer und niedriger Spannung verwendet.
5. Photovoltaik und neue Energien
Schwarzes Siliziumkarbidpulver wird häufig zum Schneiden von Siliziumwafern in der Photovoltaikindustrie verwendet. Als Schleifmittel im Diamantdrahtschneideprozess bietet es die Vorteile einer hohen Härte,SchneidenKraft, geringer Verlust und glatte Schneidfläche, was dazu beiträgt, die Schneideffizienz und Ausbeute von Silizium-Wafern zu verbessern und die Wafer-Verlustrate und Produktionskosten zu senken.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung neuer Energie- und Materialtechnologien wird Siliziumkarbid auch für aufstrebende Bereiche wie Additive für negative Elektroden von Lithiumbatterien und Träger aus Keramikmembranen entwickelt.
Ⅳ. Zusammenfassung und Ausblick
Schwarzes Siliziumkarbid spielt aufgrund seiner hervorragenden mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften in vielen Industriebereichen eine unersetzliche Rolle. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Fertigungstechnologie, die Kontrolle der Produktpartikelgröße, die Reinheitsveredelung und die kontinuierliche Erweiterung der Anwendungsfelder entwickelt sich schwarzes Siliziumkarbid zu Höchstleistungen und Präzision.
In der Zukunft, mit dem rasanten Aufstieg von Branchen wie neue Energie, elektronische Keramik, High-EndSchleifen und intelligente Fertigung wird schwarzes Siliziumkarbid im Bereich der High-End-Fertigung eine immer wichtigere Rolle spielen und zu einer Kernkomponente des fortschrittlichen Materialtechnologiesystems werden.