Siliziumkarbid, ein anorganischer Stoff mit der chemischen Formel SiC, wird aus Quarzsand hergestellt, Petrolkoks (oder Kohlekoks), Holzspäne (Salz wird hinzugefügt, um grünes Siliciumcarbid herzustellen), und andere Rohstoffe, die bei hohen Temperaturen in Widerstandsöfen erschmolzen werden. Siliziumkarbid kommt auch in der Natur als seltenes Mineral vor, Moissanit. Unter C, N, B und andere hochtechnologische feuerfeste Nichtoxid-Rohstoffe, Siliziumkarbid ist das am weitesten verbreitete und wirtschaftlichste, der als Goldstahlsand oder feuerfester Sand bezeichnet werden kann. Die industrielle Produktion von Siliziumkarbid ist in zwei Arten von schwarzem Siliziumkarbid und grünem Siliziumkarbid unterteilt, beides hexagonale Kristalle, spezifisches Gewicht von 3.20 ~ 3.25, Mikrohärte von 2840 ~ 3320kg/mm2.
Geschichte von Siliziumkarbid
Siliziumkarbid ist von der amerikanischen Firma Acheson in 1891 wenn der elektrische Fusionsdiamant experimentiert, im Labor versehentlich ein Karbid gefunden, dann mit einer Mischung aus Diamant verwechselt, so genanntes Adamantin, 1893 Acheson-Forschung aus dem industriellen Schmelzverfahren von Siliziumkarbid, der oft als Acheson-Ofen bezeichnet wird, wurde bis heute verwendet, zu Kohlenstoffmaterial für den Kernkörper des Widerstandsofens, elektrische Heizung Quarz SiO2 und eine Mischung aus Kohlenstoff zur Herstellung von Siliziumkarbid.
Klassifizierung von Siliziumkarbid
Es gibt zwei gängige Grundarten von Siliziumkarbid, schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumcarbid, Beide sind Alpha-SiC.
Schwarzes Siliziumkarbid
Schwarzes Siliziumkarbid enthält ca 95% SiC, seine Zähigkeit ist höher als bei grünem Siliziumkarbid, und wird hauptsächlich zur Verarbeitung von Materialien mit geringer Zugfestigkeit verwendet, wie Glas, Keramik, Stein, Feuerfeste Materialien, Gusseisen und Buntmetalle.
Grünes Siliziumkarbid
Grünes Siliciumcarbid enthält ca 97% SiC oder mehr, gute Selbstschärfe, hauptsächlich für die Bearbeitung von Hartmetall verwendet, Titanlegierung und optisches Glas, auch zum Honen von Zylinderlaufbuchsen und zum Feinschleifen von Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl. Zusätzlich, es gibt auch kubisches Siliziumkarbid, Dabei handelt es sich um einen gelbgrünen Kristall, der durch ein spezielles Verfahren hergestellt wird, Wird verwendet, um Schleifmittel herzustellen, die für die Superfinish-Bearbeitung von Lagern geeignet sind, kann die Oberflächenrauhigkeit von Ra32 ~ machen 0.16 Mikrometer auf Ra0,04 ~ 0.02 Mikrometer auf einmal.
Siliziumkarbid-Materialstruktur
Reines Siliziumkarbid ist ein farbloser und transparenter Kristall. Industrielles Siliziumkarbid ist hellgelb, grün, je nach Art und Gehalt der darin enthaltenen Verunreinigungen blau oder sogar schwarz, und seine Transparenz variiert mit seiner Reinheit. Die Kristallstruktur von Siliziumkarbid ist in α-SiC unterteilt, welches sechseckig oder rhombisch ist, und β-SiC, Das ist kubisch (wird kubisches Siliziumkarbid genannt). α-SiC setzt sich aufgrund der unterschiedlichen Stapelfolge von Kohlenstoff- und Siliziumatomen in seiner Kristallstruktur aus vielen verschiedenen Varianten zusammen, und mehr als 70 Typen wurden gefunden. β-SiC wird bei 2100°C und darüber in α-SiC umgewandelt. Raffination. Die veredelten Siliciumcarbidblöcke werden zerkleinert, mit Säure und Lauge gewaschen, magnetisch getrennt und gesiebt oder mit Wasser selektiert, um Produkte mit verschiedenen Partikelgrößen herzustellen.
Herstellungsprozess von Siliziumkarbid
Aufgrund seines geringen natürlichen Gehalts, Siliziumkarbid ist größtenteils menschengemacht. Die übliche Methode besteht darin, Quarzsand mit Koks zu mischen, unter Verwendung des darin enthaltenen Siliziumdioxids und Petrolkoks, Hinzufügen von Salz und Holzspänen, in einen Elektroofen stellen, Erhitzen auf eine hohe Temperatur von etwa 2000°C, und dann nach verschiedenen chemischen Prozessen Siliciumcarbidpulver zu erhalten.
Siliziumkarbid-Anwendungen
Siliziumkarbid hat vier Hauptanwendungsgebiete, nämlich: Funktionskeramik, fortschrittliche feuerfeste Materialien, Schleifmittel und metallurgische Rohstoffe.
Schleifmittel
Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Schleifscheiben verwendet, Sandpapier, Schleifbänder, Ölsteine, Schleifblöcke, Schleifköpfe, Schleifpasten und zum Schleifen und Polieren von monokristallinem Silizium, polykristallines Silizium in Photovoltaikprodukten und piezoelektrische Kristalle in der Elektronikindustrie, etc.
Feuerfeste Materialien
Verwendung von Siliziumkarbid mit Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, Schlagfestigkeit und andere Eigenschaften, Siliziumkarbid kann einerseits für eine Vielzahl von Schmelzofenauskleidungen verwendet werden, Komponenten für Hochtemperaturöfen, Siliziumkarbidplatte, Liner, Stützteile, Sager, Tiegel aus Siliziumkarbid, usw..
Auf der anderen Seite, Es kann für indirekte Hochtemperaturheizmaterialien in der Nichteisenmetallschmelzindustrie verwendet werden, wie vertikaler Tankdestillationsofen, Turmplatte des Destillationsofens, Elektrolytbehälter aus Aluminium, Auskleidung von Kupferschmelzöfen, Zinkpulverofen mit Lichtbogenplatte, Thermoelement-Schutzrohr, usw.; es wird verwendet, um verschleißfest zu machen, korrosionsbeständig, hochtemperaturbeständige und andere fortschrittliche Siliziumkarbid-Keramikmaterialien; es kann auch Raketendüse machen, Gasturbinenschaufeln, etc. Zusätzlich, Siliziumkarbid ist auch einer der idealen Werkstoffe für Autobahnen, Landebahnen für die Luft- und Raumfahrt, solare Warmwasserbereiter, etc.
Metallurgische Aufbereitung
Die Härte von Siliziumkarbid wird nur von Diamant übertroffen, mit starker Verschleißfestigkeit, ist das ideale Material für verschleißfeste Rohre, Laufräder, Pumpkammern, Zyklone, Trichterauskleidungen, und seine Verschleißfestigkeit ist 5-20 mal so viel wie Gusseisen. Seine Verschleißfestigkeit ist 5-20 mal das von Gusseisen und Gummi, und es ist auch eines der idealen Materialien für Start- und Landebahnen in der Luftfahrt.
Funktionskeramik
SiC-Keramiken haben nicht nur hervorragende mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur, wie hohe Biegefestigkeit, hervorragende Oxidationsbeständigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und niedriger Reibungskoeffizient, sondern auch mechanische Hochtemperatureigenschaften (Stärke, Kriechfestigkeit, usw.) sind in verschiedenen keramischen Materialien weit verbreitet.
Hersteller von Siliziumkarbid
Henan Superior Abrasives Import & Export Co., GmbH. (HSA), etabliert in 2001, ist ein führender Anbieter von Siliziumkarbid und verwandten Produkten in China. Als wichtiger Lieferant von Schleifmitteln, HSA unterhält enge Kontakte und strategische Kooperationen mit vielen namhaften multinationalen Konzernen. Unser Markt umfasst Amerika, Kanada, Mittlerer Osten, Russland, Spanien, Südafrika, Südostasien usw.
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