زمینه های تولید و پردازش و کاربرد کاربید سیلیکون سیاه
کاربید سیلیکون سیاه (SiC)از شن کوارتز، کک نفتی (یا کک زغال سنگ)، تراشه های چوب به عنوان مواد خام توسط کوره مقاومت در برابر ذوب در دمای بالا ساخته شده است. کاربید سیلیکون سیاه حاوی حدود 98.5٪ SiC است و چقرمگی آن بیشتر از کاربید سیلیکون سبز است. بیشتر برای پردازش مواد با مقاومت کششی کم مانند شیشه، سرامیک، سنگ، مواد نسوز، چدن و فلزات غیر آهنی استفاده می شود. کاربید سیلیکون سیاه به دلیل خواص شیمیایی پایدار، رسانایی حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی کم، مقاومت در برابر سایش خوب، علاوه بر ساینده، کاربردهای بسیار دیگری نیز دارد، مانند: با یک فرآیند خاص به پودر سیلیکون کاربید پوشش داده شده بر روی دیواره داخلی. پروانه توربین یا بدنه سیلندر، می تواند مقاومت در برابر سایش آن را بهبود بخشد و عمر سرویس را 1 تا 2 برابر افزایش دهد. برای ساخت مواد نسوز با درجه بالا، مقاومت در برابر حرارت، اندازه کوچک، وزن سبک و استحکام بالا، اثر صرفه جویی در انرژی خوب استفاده می شود. کاربید سیلیکون با عیار پایین (حاوی حدود 85٪ SiC) یک اکسید کننده عالی است که می تواند فولادسازی را سرعت بخشد، کنترل ترکیب شیمیایی را تسهیل کند و کیفیت فولاد را بهبود بخشد. علاوه بر این، کاربید سیلیکون نیز به طور گسترده ای در تولید میله کربن سیلیکونی عنصر گرمایش الکتریکی استفاده می شود.
سختی کاربید سیلیکون سیاه بسیار بزرگ است، دارای هدایت حرارتی عالی است، بر اساس ویژگی های فوق، ساینده کاربید سیلیکون نیز یک محصول ایده آل برای سندبلاست پیشرفته، سنگ زنی، صیقل دادن صنعت است.
کاربید سیلیکون سیاه، کاربید سیلیکون سبز تولید مواد اولیه و روش های فرآوری:
سیلیکون سیاهکاربید شن کوارتز، کک نفتی و سیلیس با کیفیت بالا به عنوان مواد اولیه اصلی، از طریق کوره مقاومت در برابر ذوب با دمای بالا است. سختی آن بین کوراندوم و الماس است، استحکام مکانیکی بالاتر از کوراندوم، شکننده و تیز است.
کاربید سیلیکون سبز از کک نفتی و سیلیس با کیفیت بالا به عنوان مواد اولیه اصلی ساخته شده است و نمک را به عنوان یک افزودنی با کوره مقاومت در برابر ذوب در دمای بالا اضافه می کند. سختی آن بین کوراندوم و الماس و استحکام مکانیکی آن بیشتر از کوراندوم است.
ساینده های متداول کاربید سیلیکون دارای دو کریستال مختلف هستند، یکی کاربید سیلیکون سبز است که حاوی بیش از 97٪ SiC است که عمدتاً برای سنگ زنی ابزارهای دارای طلای سخت استفاده می شود. دیگری کاربید سیلیکون سیاه، درخشش فلزی، حاوی بیش از 95٪ SiC، استحکام بزرگتر از کاربید سیلیکون سبز است، اما سختی کمتر است، عمدتا برای سنگ زنی چدن و مواد غیر فلزی استفاده می شود.
فرمول مولکولی کاربید سیلیکون SiC است، سختی آن بین کوروندوم و الماس است، استحکام مکانیکی بالاتر از کورندوم است، می تواند به عنوان ساینده و برخی از مواد صنعتی دیگر استفاده شود. کاربید سیلیکون صنعتی با موفقیت در سال 1891 توسعه یافت و اولین ساینده مصنوعی است. اگرچه مقدار کمی کاربید سیلیکون در شهاب سنگ ها و پوسته وجود دارد، اما تاکنون هیچ منبع معدنی برای استخراج یافت نشده است. کاربید سیلیکون خالص یک کریستال شفاف بی رنگ است. کاربید سیلیکون صنعتی به دلیل نوع و محتوای ناخالصی های موجود به رنگ زرد روشن، سبز، آبی و حتی سیاه است و شفافیت آن با خلوص آن متفاوت است. ساختار کریستالی کاربید سیلیکون به شش ضلعی یا لوزی -SiC و مکعبی -SiC (به نام کاربید سیلیکون مکعبی) تقسیم می شود. -SiC به دلیل توالیهای مختلف انباشته شدن اتمهای کربن و سیلیکون در ساختار کریستالی آن، انواع مختلفی را تشکیل میدهد و بیش از 70 نوع آن یافت شده است. -SiC در دمای 2100 درجه یا بالاتر به -SiC تبدیل می شود.