Silizio karburo beltzaren produktuaren aurkezpena eta aplikazioa
Silizio karburo beltza(silizio karburo beltza laburbilduta) kuartzo hareaz eta petrolio kokez egindako material ez-metaliko artifiziala da, lehengai nagusi gisa egina eta erresistentzia labe batean tenperatura altuan urtua. Itxura beltz-grisa edo beltz iluna du, gogortasun oso handia, eroankortasun termiko ona eta egonkortasun kimikoa. Industria-lehengai bikaina da eta oso erabilia da urratzaileetan, material errefraktarioetan, metalurgian, zeramikan, elektronikan eta beste arlo batzuetan.
Ⅰ. Silizio karburo beltzaren errendimendu ezaugarriak
Mohs gogortasuna.silizio karburo beltza9,2koa da, diamantearen eta boro nitruro kubikoaren atzetik bigarrena, eta higadura eta inpaktuarekiko erresistentzia oso handia du. Bere urtze-puntua 2700 °C ingurukoa da, eta egitura-egonkortasuna mantentzen du tenperatura altuko inguruneetan eta ez da erraz deskonposatzen edo deformatzen. Horrez gain, eroankortasun termiko ona eta hedapen termiko-koefiziente baxua ditu, eta oraindik ere talka termikoarekiko egonkortasun bikaina erakusten du tenperatura eta presio altuko baldintzetan.
Propietate kimikoei dagokienez, silizio karburo beltzak azido eta alkaliekiko korrosioarekiko erresistentzia ona du, eta bereziki egokia da ingurune gogorretan industria-erabilerarako. Bere eroankortasun handiak berogailu elektrikoetarako eta erdieroaleen eremuetarako material alternatibo bihurtzen du.
Ⅱ. Produktu nagusien formak eta zehaztapenak
Silizio karburo beltza hainbat formatan egin daiteke, partikula-tamaina eta erabilera desberdinen arabera:
Bloke-materiala: urtu ondoren kristal handiak, askotan birprozesatzeko edo gehigarri metalurgiko gisa erabiltzen direnak;
Hondar pikortsua (F hondarra/P hondarra): artezteko gurpilak, hareaz lehertzeko urratzaileak, lixa-papera eta abar egiteko erabiltzen da;
Mikro hautsa (W, D seriea): ultra-zehaztasun handiko ehotzeko, leuntzeko, zeramika sinterizatzeko eta abar erabiltzen da;
Nano mailako mikro hautsa: goi-mailako zeramika elektronikoetarako, eroale termikoko material konposatuetarako eta abarretarako erabiltzen da.
Partikula tamaina F16tik F1200era bitartekoa da, eta mikro hautsaren partikula tamaina nanometro mailara irits daiteke, aplikazio eremu desberdinen eskakizun teknikoen arabera pertsonaliza daitekeena.
Ⅲ. Silizio karburo beltzaren aplikazio-eremu nagusiak
1. Urratzaileak eta artezteko tresnak
Urratzaileak dira silizio karburo beltzaren aplikazio-eremurik tradizionalenak eta erabilienak. Bere gogortasun handia eta autozorrozteko propietateak aprobetxatuz, silizio karburo beltza hainbat produktu urratzaile fabrikatzeko erabil daiteke, hala nola artezteko gurpilak, ebaketa-diskoak, lixa-papera, artezteko buruak, artezteko pastak, etab., eta horiek egokiak dira burdinurtua, altzairua, metal ez-ferritsuak, zeramika, beira, kuartzoa eta zementuzko produktuak bezalako materialak artezteko eta prozesatzeko.
Bere abantailak hauek dira: ehotzeko abiadura azkarra, ez da erraz buxatzen eta prozesatzeko eraginkortasun handia. Metalen prozesamenduan, makinen fabrikazioan, eraikinen dekorazioan eta beste industria batzuetan oso erabilia da.
2. Material errefraktarioak
Tenperatura-egonkortasun handia eta korrosioarekiko erresistentzia direla eta, silizio karburo beltza oso erabilia da tenperatura altuko errefraktarioen arloan. Silizio karburo adreiluak, labeen estalkiak, gurutzak, termopareen babes-hodiak, labeen tresnak, toberak, tobera-adreiluak eta abar egiteko erabil daiteke, eta oso erabilia da tenperatura altuko industrietan, hala nola metalurgian, metal ez-ferrikoetan, elektrizitatean, beiran, zementuan eta abarretan, ekipamenduen bizitza luzatzeko eta funtzionamendu-segurtasuna hobetzeko.
Gainera, silizio karburo materialek propietate antioxidatzaile onak dituzte tenperatura altuko atmosfera oxidatzaileetan eta egokiak dira labe beroen, labe garaien eta beste ekipamendu batzuen funtsezko ataletan erabiltzeko.
3. Industria metalurgikoa
Altzairugintzan eta galdaketan bezalako prozesu metalurgikoetan, silizio karburo beltza desoxidatzaile, berogailu eta birkarburatzaile gisa erabil daiteke. Karbono eduki handia eta bero askapen azkarra duelako, urtze-eraginkortasuna hobetu eta altzairu urtuaren kalitatea hobetu dezake. Aldi berean, urtze-prozesuko ezpurutasun-edukia murriztu eta altzairu urtua purifikatzen ere lagundu dezake.
Altzairu-lantegi batzuek silizio karburo proportzio jakin bat gehitzen dute burdinurtuaren eta burdin harikorraren urtzean konposizioa doitzeko, kostuak aurrezteko eta galdaketa-piezen errendimendua hobetzeko.
4. Zeramika eta material elektronikoak
Silizio karburo beltza ere lehengai garrantzitsua da zeramika funtzionaletarako. Zeramika estrukturalak, higaduraren aurkako zeramikak, eroale termikoko zeramikak eta abar prestatzeko erabil daiteke, eta aukera zabalak ditu elektronikaren, industria kimikoaren, makinen eta abarren arloetan. Eroankortasun termiko bikaina du, 120 W/m·K-ko eroankortasun termikoarekin, eta askotan erabiltzen da eroale termikoko beroa xahutzeko materialetan, interfaze termikoko materialetan eta LED beroa xahutzeko osagaietan.
Gainera, silizio karburoa pixkanaka sartu da potentzia erdieroaleen arloan eta tenperatura altuko eta tentsio altuko gailuen oinarrizko material bihurtu da. Silizio karburo beltzaren purutasuna silizio karburo berdearena baino zertxobait txikiagoa den arren, tentsio ertaineko eta baxuko produktu elektroniko batzuetan ere erabiltzen da.
5. Energia fotovoltaikoaren eta energia berrien industriak
Silizio karburo hauts beltza oso erabilia da siliziozko obleak ebakitzeko industria fotovoltaikoan. Diamantezko haria ebakitzeko prozesuan urratzaile gisa, gogortasun handiko eta sendotasun handiko abantailak ditu.ebaketaindarra, galera txikia eta ebaketa-gainazal leuna, eta horrek siliziozko obleen ebaketa-eraginkortasuna eta errendimendua hobetzen eta obleen galera-tasa eta ekoizpen-kostuak murrizten laguntzen du.
Energia eta material teknologia berrien etengabeko garapenarekin batera, silizio karburoa ere garatzen ari da litiozko baterien elektrodo negatiboen gehigarrietarako eta zeramikazko mintz eramaileetarako.
Ⅳ. Laburpena eta aurreikuspena
Silizio karburo beltzak ezinbesteko zeregina du industria-arlo askotan, bere propietate mekaniko, termiko eta kimiko bikainak direla eta. Fabrikazio-teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, produktuen partikulen tamainaren kontrolarekin, purutasunaren fintzearekin eta aplikazio-eremuen etengabeko hedapenarekin, silizio karburo beltza errendimendu eta zehaztasun handirantz garatzen ari da.
Etorkizunean, energia berriaren, zeramika elektronikoaren eta goi-mailako industriaren gorakada azkarrarekinehotzea eta fabrikazio adimendunari dagokionez, silizio karburo beltzak gero eta paper garrantzitsuagoa jokatuko du goi-mailako fabrikazioaren arloan eta material aurreratuen teknologia sistemaren osagai nagusi bihurtuko da.