Introdução do produto e aplicação de carboneto de silício preto
Carboneto de silício preto(abreviado como carboneto de silício preto) é um material artificial não metálico feito de areia de quartzo e coque de petróleo como principais matérias-primas, fundido em alta temperatura em um forno de resistência. Possui aparência cinza-escura ou preto-escuro, dureza extremamente alta, boa condutividade térmica e estabilidade química. É uma excelente matéria-prima industrial, amplamente utilizada em abrasivos, materiais refratários, metalurgia, cerâmica, eletrônica e outras áreas.
Ⅰ. Características de desempenho do carboneto de silício preto
A dureza de Mohs decarboneto de silício pretochega a 9,2, perdendo apenas para o diamante e o nitreto cúbico de boro, e possui resistência ao desgaste e ao impacto extremamente elevada. Seu ponto de fusão é de cerca de 2700 °C, mantendo a estabilidade estrutural em ambientes de alta temperatura, sem se decompor ou deformar facilmente. Além disso, possui boa condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, além de apresentar excelente estabilidade ao choque térmico em condições de alta temperatura e alta pressão.
Em termos de propriedades químicas, o carboneto de silício preto apresenta boa resistência à corrosão por ácidos e álcalis, sendo particularmente adequado para uso industrial em ambientes agressivos. Sua alta condutividade também o torna um material alternativo para certos materiais de aquecimento elétrico e campos semicondutores.
Ⅱ Principais formas e especificações do produto
O carboneto de silício preto pode ser produzido em diversas formas, de acordo com diferentes tamanhos de partículas e usos:
Material do bloco: grandes cristais após a fundição, frequentemente usados para reprocessamento ou como aditivos metalúrgicos;
Areia granular (areia F/areia P): usada para fazer rebolos, abrasivos para jato de areia, lixas, etc.;
Micro pó (séries W, D): usado para retificação de ultraprecisão, polimento, sinterização de cerâmica, etc.;
Pó micro de nível nano: usado para cerâmicas eletrônicas de ponta, materiais compostos condutores térmicos, etc.
O tamanho das partículas varia de F16 a F1200, e o tamanho das partículas do micropó pode atingir o nível nanométrico, que pode ser personalizado de acordo com os requisitos técnicos de diferentes campos de aplicação.
Ⅲ. Principais áreas de aplicação do carboneto de silício preto
1. Abrasivos e ferramentas de retificação
Abrasivos são as áreas de aplicação mais tradicionais e amplamente utilizadas do carboneto de silício preto. Aproveitando sua alta dureza e propriedades de autoafiação, o carboneto de silício preto pode ser usado para fabricar diversos produtos abrasivos, como rebolos, discos de corte, lixas, cabeçotes de desbaste, pastas de desbaste, etc., adequados para desbaste e processamento de materiais como ferro fundido, aço, metais não ferrosos, cerâmica, vidro, quartzo e produtos de cimento.
Suas vantagens são alta velocidade de moagem, não obstrui facilmente e alta eficiência de processamento. É amplamente utilizado em processamento de metais, fabricação de máquinas, decoração de edifícios e outras indústrias.
2. Materiais refratários
Devido à sua alta estabilidade térmica e resistência à corrosão, o carboneto de silício preto é amplamente utilizado na área de materiais refratários de alta temperatura. Pode ser transformado em tijolos de carboneto de silício, revestimentos de fornos, cadinhos, tubos de proteção de termopares, ferramentas de forno, bicos, tijolos de tuyeres, etc., sendo amplamente utilizado em indústrias de alta temperatura, como metalurgia, metais não ferrosos, eletricidade, vidro, cimento, etc., para prolongar a vida útil dos equipamentos e melhorar a segurança operacional.
Além disso, os materiais de carboneto de silício têm boas propriedades antioxidantes em atmosferas oxidantes de alta temperatura e são adequados para uso em peças-chave de altos-fornos quentes, altos-fornos e outros equipamentos.
3. Indústria metalúrgica
Em processos metalúrgicos, como siderurgia e fundição, o carboneto de silício preto pode ser usado como desoxidante, agente de aquecimento e recarburante. Devido ao seu alto teor de carbono e rápida liberação de calor, pode efetivamente melhorar a eficiência da fundição e a qualidade do aço fundido. Ao mesmo tempo, também pode reduzir o teor de impurezas no processo de fundição e desempenhar um papel na purificação do aço fundido.
Algumas siderúrgicas também adicionam uma certa proporção de carboneto de silício para ajustar a composição na fundição de ferro fundido e ferro dúctil para economizar custos e melhorar o desempenho das peças fundidas.
4. Cerâmicas e materiais eletrônicos
O carboneto de silício preto também é uma importante matéria-prima para cerâmicas funcionais. Pode ser usado na preparação de cerâmicas estruturais, cerâmicas resistentes ao desgaste, cerâmicas condutoras de calor, etc., e tem amplas perspectivas nas áreas de eletrônica, indústria química, máquinas, etc. Possui excelente condutividade térmica, com uma condutividade térmica de até 120 W/m·K, e é frequentemente utilizado em materiais de dissipação de calor condutores de calor, materiais de interface térmica e componentes de dissipação de calor de LED.
Além disso, o carboneto de silício gradualmente entrou no campo dos semicondutores de potência e se tornou o material básico para dispositivos de alta temperatura e alta tensão. Embora a pureza do carboneto de silício preto seja ligeiramente inferior à do carboneto de silício verde, ele também é usado em alguns produtos eletrônicos de média e baixa tensão.
5. Indústrias fotovoltaicas e de novas energias
O pó de carboneto de silício preto é amplamente utilizado no corte de wafers de silício na indústria fotovoltaica. Como abrasivo no processo de corte de fio diamantado, apresenta as vantagens de alta dureza, resistência ecorteforça, baixa perda e superfície de corte lisa, o que ajuda a melhorar a eficiência de corte e o rendimento dos wafers de silício e a reduzir a taxa de perda dos wafers e os custos de produção.
Com o desenvolvimento contínuo de novas tecnologias de energia e novos materiais, o carboneto de silício também está sendo desenvolvido para campos emergentes, como aditivos de eletrodos negativos de baterias de lítio e portadores de membranas cerâmicas.
Ⅳ. Resumo e Perspectivas
O carboneto de silício preto desempenha um papel insubstituível em muitos campos industriais, com suas excelentes propriedades mecânicas, térmicas e químicas. Com o avanço contínuo da tecnologia de fabricação, o controle do tamanho das partículas do produto, o refino da pureza e a expansão contínua dos campos de aplicação, o carboneto de silício preto está se desenvolvendo rumo a alto desempenho e precisão.
No futuro, com o rápido crescimento de indústrias como a de novas energias, cerâmicas eletrônicas, tecnologias de pontamoagem e manufatura inteligente, o carboneto de silício preto desempenhará um papel cada vez mais importante no campo da manufatura de ponta e se tornará um componente essencial do sistema de tecnologia de materiais avançados.