كربيد السيليكون قوي, كاشطة حادة معروفة بخصائصها المتينة. يتبلور في بنية رابطة تساهمية معبأة بشكل وثيق, تشكيل تنسيق رباعي السطوح بين 4 السيليكون و 4 ذرات الكربون. تكتسب المواد الناتجة قوة عالية بسبب الوحدات الرباعية السطوح’ تخطيط التراص المحكم.
الخواص الكيميائية لكربيد السيليكون (SiC)
تشمل الخصائص الكيميائية لكربيد السيليكون:
- أقصى مقاومة للأحماض العضوية وغير العضوية الشائعة, أملاح, والبيئات القلوية. يمكن للمادة أن تتحمل التعرض لفترات طويلة لهذه, باستثناء الفلوريدات الحمضية وأحماض الهيدروفلوريك.
- تجعله الخصائص الكهربائية المميزة مرشحًا مناسبًا لتطبيقات أشباه الموصلات. يُظهر مقاومة كهربائية بسبب التراكيب المتغيرة بنسبة تصل إلى 7 أوامر من حجم.
الخصائص الفيزيائية لكربيد السيليكون
يعرض كربيد السيليكون الخصائص الفيزيائية التالية:
- ليس لها رائحة خاصة بها
- يمكن أن يكون لها اللون الرمادي, أسود, أو مسحوق أخضر اللون
- الكثافة النوعية 3.21 جرام لكل سنتيمتر مكعب
- لا يذوب في الكحول, الأحماض, و الماء.
الاستخدام الأكثر انتشارًا لكربيد السيليكون هو في شكل مواد كاشطة, بفضل التكلفة المنخفضة ومتانة المواد. كمادة كاشطة, يتم استخدامه في العديد من العمليات الصناعية, بما في ذلك الطحن, صقل, السفع الرملي, والقطع بالماء النفاث.
أنواع مختلفة من مواد صنفرة كربيد السيليكون, خصائصهم, والاستخدامات
كربيد السيليكون الملبد
كربيد متكلس (كربيد السيليكون) يتم الحصول عليها كمادة ذاتية الترابط عند تلبيدها في وجود عامل تلبيد, على سبيل المثال, البورون. التلبيد هو عملية تسخين يمكن تحقيقها من خلال إعادة التبلور, الضغط الساخن, تلبيد الميكروويف, تلبيد ضغط أقل, وتلبيد رد الفعل.
يعرض كربيد السيليكون الملبد الخصائص التالية:
- مقاومة استثنائية للتآكل بسبب عدم وجود مادة رابطة.
- قوة عالية توفر مقاومة فائقة للتآكل.
- مقاومة الزحف إلى جانب مقاومة درجات الحرارة المرتفعة حتى نطاق 1750 درجة مئوية
- مقاومة جيدة للصدمات الحرارية تصل إلى 125 واط / مللي كلفن
استخدامات كربيد السيليكون الملبد
- الصناعة الكيماوية
- صناعة اللب والورق
- توليد الطاقة
- صناعة بتروكيماوية
- عمليات التعدين
نيتريد كربيد السيليكون
ترتبط جزيئات كربيد السيليكون معًا باستخدام نيتريد السيليكون. المادة منخفضة نسبيًا من حيث التآكل وتتآكل مقارنةً بكربيد السيليكون الملبد. لكنها تسجل من حيث التطبيق الاقتصادي, حيث الأداء العالي ليس شرطا مسبقا. وهو شائع في حالة مكونات السبائك المعدنية.
الخصائص التي تجعل كربيد السيليكون المرتبط بالنتريد مثاليًا للاستخدام:
- يمكن تحقيق مقاومة الصدمات الحرارية بتكلفة تشغيل اقتصادية منخفضة نسبيًا
- تتمتع المادة بمقاومة التآكل والتشظي ويمكن أن تدوم لفترة أطول مقارنة بالمطاط والفولاذ
- مثل المواد الكاشطة الأخرى القائمة على كربيد السيليكون, يتميز كربيد السيليكون المرتبط بالنتريد بمقاومة ممتازة للتآكل
- لا يميل إلى التشقق أو التفكك تحت درجات الحرارة العالية
يستخدم لنتريد كربيد السيليكون
- صناعة التعدين
- صناعة بتروكيماوية
- عمليات معالجة الألمنيوم
- العمليات الكيميائية
- توليد الطاقة
- معالجة المعادن الحمراء - نحاس, البرونز, والنحاس
كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل
يُعرف أيضًا باسم كربيد السيليكون السيليكوني, يتم "اختراق" معدن السيليكون ليتحول إلى سيراميك حراري, ميكانيكي, والخواص الكهربائية. هذه المادة تصنع العجائب عند استخدامها كبطانة للأنابيب, اختناقات التحكم في التدفق, وعمليات التعدين.
تشمل خصائص كربيد السيليكون المترابط التفاعل:
- صلابة في نطاق 2500-2550 زر
- قوة شد عالية بالإضافة إلى قوة الانحناء
- الموصلية الحرارية الجيدة مصحوبة بتمدد حراري منخفض
- مقاومة عالية للسوائل المسببة للتآكل مثل الأحماض والقلويات
استخدامات كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل
- بطانات في الأنابيب
- دعامات الفرن ذات الكتلة المنخفضة
- اختناقات التحكم في التدفق
- فوهات الموقد وأدوات التثبيت
- صناعة التعدين
- مكونات عالية الدقة مثل فراغات مرآة الليزر والمقاعد البصرية
كربيد السيليكون المرتبط بالطين
يتم الحصول على كربيد السيليكون المرتبط بالطين من عملية تلبيد بدون ضغط تتضمن مسحوق غبار من كربيد السيليكون (مواد خام) والطين كمادة مضافة للتلبيد. يتم طحن كربيد السيليكون في المطحنة الكروية لتحقيق حجم جسيم ثابت كما أنه يساعد أيضًا في تحسين الكثافة الإجمالية. المنتج النهائي عبارة عن مادة كاشطة من كربيد السيليكون مرتبط بأكسيد.
تشمل خصائص كربيد السيليكون المرتبط بالطين:
- الموصلية الحرارية العالية
- تمكن معامل التمدد الحراري من البقاء صغيرًا في القيمة
- مقاومة الصدمات الحرارية كبيرة
- مقاومة التآكل مذهلة
يستخدم لصلصال كربيد السيليكون
- يستخدم كربيد السيليكون المرتبط بالطين بشكل شائع في صناعة أثاث أفران السيراميك
- يتم تحضير أغطية الأفران من المواد للاستخدام طويل الأمد
- الأفران عبر الصناعات التي تتعرض فيها بطانات الأفران لدرجات حرارة عالية لفترات طويلة
- تستخدم كمادة لخزان التقطير في العمليات التي تشمل أفران تقطير الزنك
- صناعة الاسمنت
نيتريد السيليكون كربيد السيليكون المستعبدين
ببساطة, إنه كربيد السيليكون مرتبط بجزيئات نيتريد السيليكون. وهو معروف بصلابته, التي تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس.
خصائص كربيد السيليكون نيتريد السليكون
- صلابة متفوقة لصلابة موس أكثر من 9.
- مقاومة عالية لدرجات الحرارة العالية. تحتفظ المادة بنفس القوة والصلابة عند 1400 درجة مئوية كما هو الحال في درجة حرارة الغرفة
- معامل تمدد حراري منخفض مع توصيل حراري أعلى
- مقاومة الزحف في درجات حرارة أعلى
- تكلفة الإنتاج المفقودة
يستخدم لنتريد السيليكون كربيد السيليكون
- صناعة الحديد والصلب
- الصناعة الكيماوية
- مواد البناء والتشييد
- توفير الطاقة, حيثما كان ذلك ممكنًا
ترسب بخار كيميائي كربيد السيليكون
يجمع كربيد السيليكون CVD بين الأبخرة الكيميائية وجزيئات كربيد السيليكون باستخدام عملية نمو خطية. المواد الناتجة معبأة بكثافة بحيث تكون مساميتها 0%.
خصائص البخار الكيميائي كربيد السيليكون المترسب
- كثافة عالية للقيمة 3.18 جرام لكل سنتيمتر مكعب
- بفضل الكثافة العالية, يتم تقليل المسامية إلى صفر بالمائة
- تتمتع المادة بمقاومة كهربائية تبلغ حوالي 1500 م
كربيد السيليكون الأسود
إنها شبه هشة, جلخ متوسط الكثافة. قد يشمل الإنتاج نقاط وعجلات الراتنج أو المزجج. يستخدم عادة لطحن الأسطح الهشة.
كربيد السيليكون الأسود حوالي 98.5% من كربيد السيليكون. إنه أصعب من كربيد السيليكون الأخضر.
خصائص كربيد السيليكون الأسود
- مقاومة عالية للارتداء
- المقاومة للتآكل, حتى في درجات الحرارة العالية
- تعرض المادة مقاومة فائقة للحرارة
- تظل المادة مستقرة كيميائيًا حتى في درجات الحرارة العالية
استخدامات كربيد السيليكون الأسود
- تستخدم لمعالجة المواد منخفضة الشد مثل الزجاج, حجر, صهر المواد, سيراميك, والمعادن غير الحديدية.
- تطبيقات الكاشطة في صناعة الزجاج وصناعة ورق الصنفرة
- صناعة السيراميك
- إنتاج الطاقة (أنظمة إزالة الكبريت)
- تطبيقات حرارية
كربيد السيليكون الأخضر
ومن المعروف أنه أنقى أشكال كربيد السيليكون الموجود بشكل طبيعي. يتم الحصول عليها من طحن الكتل الخام على كربيد السيليكا كمسحوق ناعم. تتميز بكثافة متوسطة وهي مادة كاشطة قابلة للتفتيت. يحتوي على أكثر من 99% كربيد السيليكون.
خصائص كربيد السيليكون الأخضر
- تعرض المادة مقاومة أكسدة قوية
- يظل مستقرًا في وجود مواد كيميائية مثل القلويات والأحماض القوية
- إنه أصعب من كربيد السيليكون الأسود مع 9.5 صلابة موس
- مقاومة وقوة حرارية عالية في درجات حرارة عالية تصل إلى 1900 ج.
استخدامات كربيد السيليكون الأخضر
- صناعة حرارية
- الطلاء الخارجي للمعادن غير الحديدية
- الأختام ذات درجة الحرارة العالية وأجزاء الفرن
- عمليات الطحن والتلميع
منتجات مصنوعة من مواد كاشطة السيليكون
مسحوق كربيد السيليكون
يتم إنتاجه من خلال تفاعل وانحلال حراري لعديد السيلوكسانات المتبخرة تحت درجات حرارة عالية. لأن العملية سهلة ومباشرة, يتطلب فقط غرفة تفاعل مسخنة لحوالي 1600 درجة مئوية. تجد استخدامه في عمليات التصنيع الكاشطة مثل السفع الرملي, طحن, والقطع بالماء النفاث. تستخدمه صناعة أشباه الموصلات في طحن أشباه الموصلات بدقة. كما أنه مفيد في حالة المواد الحديدية وعمليات تلميع السيراميك. تشمل التطبيقات الأخرى العمليات بما في ذلك الشحذ, تشكيل, وتلميع.
ورق صنفرة من كربيد السيليكون
يشيع استخدام ورق الصنفرة من كربيد السيليكون في السيارات, رخام, والصناعات الحجرية. يساعد في عمليات فعالة من حيث التكلفة مثل إزالة حواف الزجاج والأسطح المعدنية وإعادة صقل الأرضيات الخشبية. حبيبات كربيد السيليكون على ورق الصنفرة حادة وصلبة للغاية. يمكن بسهولة صنفرة المواد البلاستيكية والألواح الليفية متوسطة الكثافة.
عجلة جلخ من كربيد السيليكون
يتم لصق حبيبات كربيد السيليكون الصلبة والمدببة على سطح العجلة من أجل عمليات الطحن أو الكشط المستمرة والتحكم فيها. عادة ما تكون عجلة الطحن الأساسية مصنوعة من مواد مركبة بكثافات متفاوتة حسب العملية المستهدفة. تدعم عجلة الدوران المستمرة تطبيقات القطع السريع المستمرة. تكون الأسطح المعدنية المستهدفة عمومًا معادن أكثر نعومة مثل الألمنيوم والحديد الزهر.
تُستخدم جزيئات كربيد السيليكون الأسود عمومًا في تصنيع أسطح البلاستيك والأحجار. في نفس الوقت, تستخدم جزيئات كربيد السيليكون الخضراء لطحن مواد الكربيد.
حجر شحذ من كربيد السيليكون
عادة ما نصادف أحجار تصنيف في منزلنا تُستخدم لشحذ السكاكين والمقصات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الصلب. ومن ثم تخرج أحجار شحذ كربيد السيليكون كمواد صلبة يمكنها شحذ المعادن الصلبة. صلابة في نطاق 9-10 موس. علاوة على ذلك, يمكن استخدامه مع الماء أو الزيت كمبردات ووسائط لتقليل الاحتكاك.
أحزمة صنفرة من كربيد السيليكون
تعتبر جزيئات كربيد السيليكون الملتصقة بأحزمة الغزل السريع خيارًا دائمًا لعمليات الطحن والصنفرة الدقيقة. يمكن أن يكون لقطعة قماش الرمل الأساسية كثافات مختلفة لدعم عمل جلخ كربيد السيليكون. إنها مفيدة في تلميع المعادن اللينة مثل سبائك الزنك, سبائك النحاس, وسبائك الألومنيوم.
يتكون كربيد السيليكون من مكونين, السيليكون, والكربون. الترابط المتماسك بين الاثنين يؤدي إلى صلابة, مادة متينة يمكن استخدامها في تطبيقات الكشط المختلفة. إنها بالفعل إحدى عجائب الطبيعة ومفيدة للغاية في العديد من العمليات الصناعية والمنزلية.
مصنع كربيد السيليكون
Henan Superior Abrasives كشركة مصنعة لكربيد السيليكون, تنتج شركتنا كربيد السيليكون الأسود وكربيد السيليكون الأخضر, يشمل حجم جزيئات كربيد السيليكون ماكرو Grits F12 F16 F20 F22 F24 F30 F36 F40 F46 F54 F60 F70 F80 F90 F100 F120 F150 F180 F220, حجم جزيئات مسحوق كربيد السيليكون يشمل F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200,
يمكن الوصول إلى معلمات محددة: http://silicon-carbides.com/silicon-carbide
