Cerámica avanzada

Los materiales cerámicos avanzados encuentran diversos usos en la electrónica, comunicación, aviación, militar, e industrias de alta tecnología. Son muy beneficiosos en sistemas de tecnología de la información como la fabricación de chips., cerámica piezoeléctrica, condensador de cerámica, y aplicaciones magnéticas de ferrita.

Las ventas de cerámica avanzada en los EE. UU. es un 30 industria de mil millones de dólares. está registrando un crecimiento de 105 anualmente. La cerámica avanzada es un término amplio que abarca tres tipos diferentes de materiales: herramienta de cerámica, cerámica estructural, y cerámica funcional.

• Cerámica estructural– Estos materiales están diseñados para alta resistencia, choque termal, y resistencia química. También exhiben una excelente dureza y resistencia a la oxidación., corrosión, y usar. Tales propiedades los hacen adecuados para entornos hostiles.. Algunas de las cerámicas estructurales ampliamente utilizadas incluyen cerámica de carburo de silicio, cerámica de nitruro de silicio, y cerámica de alúmina.
• Cerámica para herramientas– Estos materiales se utilizan en la producción de bienes industriales., batería de cocina, utensilios de cocina, y vajilla. Los tipos más populares de cerámica para herramientas incluyen diamante (forma natural), carburo cementado, nitruro de boro cúbico, etc..
• Funcionalidad cerámica– Estos materiales se crean para tener propiedades electro-ópticas como LED o láser. Varían dependiendo de las diferentes propiedades físicas que a su vez los hacen útiles para funciones específicas.. En el caso de las cerámicas ópticas, los materiales exhiben altas cantidades de transparencia, luminiscencia, fluorescencia, y efectos electrocrómicos. Los ejemplos incluyen dióxido de silicio, trióxido de tungsteno, y telururo de cadmio. La cerámica de funcionalidad se puede dividir además en magnética, semiconductor, y dieléctrico.

Abrasivos de carburo de silicio

El abrasivo cerámico de carburo de silicio está compuesto de carborundo, conocido químicamente como SiC. Es un compuesto formado por moléculas de silicio y carbono estrechamente empaquetadas.. Ocurre naturalmente como un mineral moissanite., y sus granos se unen mediante calor (1200 ℃ ~ 1400 ℃), también conocido como el proceso de sinterización. Su capacidad para resistir la abrasión intensa y la producción económica lo convierten en la elección perfecta para los abrasivos.. Tiene baja expansión térmica y también es liviano.. Dependiendo de los requisitos de la aplicación, se puede aplicar como material abrasivo suelto y sólido.

Las partículas de carburo de silicio se laminan en papel para su uso como papel de lija. El compuesto duro es popular en el lapidario moderno gracias a su economía de producción.. Mientras que en operaciones industriales, se usa para afilar, molienda, arenado, y corte por chorro de agua. Las cerámicas de carburo de silicio exhiben resistencia a la oxidación., buena conductividad térmica, y, conductividad eléctrica.

Características que hacen del carburo de silicio la mejor opción para uso abrasivo

El carburo de silicio es la cerámica más resistente a la corrosión y puede conservar su resistencia a temperaturas tan altas como 1400 ℃. Las características más destacadas que lo convierten en la primera opción como abrasivo son:

• Cerámica de alta resistencia
• material ligero
• Capacidad para mantener la fuerza a temperaturas muy altas.:
• Alta resistencia a la abrasión
• Alta resistencia a la corrosión
• Muy económico de producir.

Los mejores y más valiosos beneficios de usar abrasivo de carburo de silicio son como sigue:

• Tiempos de granallado más rápidos gracias a sus velocidades de corte vertiginosas
• Presencia insignificante de contenido magnético y contaminación.
• Velocidades de corte superiores que se deben a su dureza y resistencia.
• Composición mucho más ligera en relación con otras corrientes de chorro metálico
• Bajo costo de adquisición y fabricación.
• Una amplia gama de tamaños de grano
• Material biodegradable respetuoso con el medio ambiente.

Más lejos, discutimos cada una de las propiedades del SiC que lo convierten en un candidato apto para su uso como material abrasivo:

Propiedades físicas

Hablamos de algunas de las propiedades físicas del carburo de silicio en este artículo.. En medidas reales, su densidad es 3.20 gramos por metro cubico, con una dureza de 9.5 Mohs. Dado que los parámetros de expansión térmica del carburo de silicio siguen siendo bajos, es resistente a los choques térmicos y presenta una baja conductividad térmica.

Propiedades químicas

El carburo de silicio tiene fuertes propiedades antiquímicas.. Es resistente a los ataques ácidos pero no es estable en condiciones alcalinas.. Como el material está sujeto a temperaturas extremadamente altas en el rango de 1300-1400 ℃, se forma una capa protectora externa que contiene dióxido de silicio. Esta capa cubre el cristal interior de carburo de silicio.. A medida que esta capa protectora se espesa, resiste las moléculas de carburo de silicio de combinarse con otros productos químicos.

Propiedades electricas

La conductividad eléctrica del carburo de silicio es inversamente proporcional a su temperatura ambiente. A medida que sube la temperatura, la conductividad electrica baja. Cuando el carburo de silicio se mantiene en una condición de temperatura constante, exhibe las propiedades de un semiconductor. La conductividad eléctrica general del carburo de silicio se puede alterar en función de sus diversas impurezas..

Breve historia de la cerámica de carburo de silicio

El carburo de silicio se produce desde 1893 principalmente como un abrasivo. El proceso de sinterización se utiliza para lograr una unión estrecha entre las moléculas de SiC para obtener un material cerámico duro.. Los sustratos comerciales de carburo de silicio se han suministrado a la industria desde 1987.

• En el año 1905, se descubrió que el primer meteorito transportabacarburo de silicio en su masa
• 1907fue el año que vio el primer LED basado en carburo de silicio (Diodo emisor de luz)
• En 1955, A LELY se le ocurrió el concepto de carbonatación de carburo de silicio de alta calidad para permitir su uso como material electrónico.
• El año 1958 fue testigo de la primera conferencia mundial sobre carburos de silicio enen Boston

Diferentes tipos de cerámicas de carburo de silicio

• Carburo de silicio sinterizado– El material se produce mezclando auxiliares de sinterización sin óxido (metales y óxidos metálicos que no se descomponen en SiC) con polvo fino y puro de carburo de silicio. Los procesos siguen pasos como el prensado isostático, morir prensa, y operaciones de moldeo por inyección.
• Carburo de silicio aglomerado con nitruro– El material exhibe una excepcional resistencia al desgaste y a la corrosión.. Se forma al unir nitrógeno con moléculas de carburo de silicio a medida que se disparan junto con silicio u otros aditivos..
• Carburo de silicio ligado por reacción– Cuando el silicio fundido se somete a carbono poroso (o grafito), la reacción química produce carburo de silicio unido por reacción. También se conoce como carburo de silicio siliconado..
• Carburo de silicio aglomerado con arcilla– El material se forma cuando el polvo fino de carburo de silicio se sinteriza utilizando arcilla como aditivo de sinterización.. El proceso de sinterización se lleva a cabo a una temperatura de 1350°C. El material así obtenido tiene típicamente una porosidad de 24%.
• Carburo de silicio depositado en vapor químico– El proceso de deposición química de vapor se lleva a cabo sobre moléculas de carburo de silicio en presencia de un derivado de silano volátil en combinación con hidrógeno y nitrógeno. Esta mezcla de sustancias se calienta en el rango de 900 – 1200°C para obtener carburo de silicio depositado por vapor químico.

Tipos de Abrasivos de Carburo de Silicio disponibles en el mercado

Polvo de carburo de silicio (producido químicamente)

Este es el abrasivo de carburo de silicio más comúnmente disponible. Se produce haciendo reaccionar y pirolizando polisiloxanos vaporizados para producir polvo de carburo de silicio.. El proceso de calentamiento simple de un solo paso es simple y económico.. Se introduce un polisiloxano vaporizado en una cámara de reacción caliente a 1600 °C que puede convertir el vapor de polisiloxano en polvo de carburo de silicio..

Papel de lija de carburo de silicio

El papel de lija de carburo de silicio se utiliza para procesos de lijado en seco y en húmedo.. También se utiliza para eliminar el óxido utilizando su grano grueso.. Se aplica de manera eficiente para procesos como el reacabado de pisos de madera y el desbarbado de vidrio y metales.. Los artistas a menudo lo usan para dar a los escultores de mármol y piedra un acabado adecuado..

Hoja de papel de lija de carburo de silicio

La hoja de papel de lija consiste en granos de carburo de silicio duros pero afilados.. Como el tamaño de los granos es pequeño y los granos son quebradizos, no tiene una larga vida de uso. Se utiliza para diversos trabajos de lijado de superficies como el mármol., metal, piedra, vidrio, plasticos duros, etc..

Polvo de carburo de silicio

Este es un mineral natural. La forma en polvo se usa ampliamente en procesos de abrasión como el corte por chorro de agua., molienda, y arenado. Los polvos de carburo de silicio son un medio de esmerilado ideal para el pulido basto y el esmerilado fino de metales ferrosos., semiconductores, e incluso cerámica.

Muela abrasiva de carburo de silicio

Las rectificadoras están equipadas con ruedas para un funcionamiento y aplicación continuos en áreas de superficie más grandes.. El núcleo de la muela abrasiva a menudo está hecho de materiales compuestos.. La muela abrasiva de carburo de silicio se utiliza para metales no ferrosos debido a su capacidad de corte rápido. Por lo tanto, los granos afilados se utilizan sobre metales blandos.. Las ruedas recubiertas con carburo de silicio verde se pueden usar en superficies de carburo. Al mismo tiempo, las ruedas recubiertas de carburo de silicio negro encuentran su uso en superficies de piedra y plástico.

Piedra de afilar de carburo de silicio

La piedra de afilar se usa popularmente para afilar cuchillos hechos de material de acero inoxidable.. La piedra de afilar de carburo de silicio puede afilar cuchillos rápidamente sin mucho desgaste. los 9-10 Mohs de dureza los convierten en un material duradero para uso a largo plazo..

Operaciones industriales donde los abrasivos de silicona son útiles:

• Cabinas de pintura para diferentes aplicaciones
• Voladura de yacimientos con fluidos hidráulicos
• Reparación de estufas antiguas
• Como medio de iluminación para voladuras.
• Granallado y grabado de materiales metálicos para exteriores (p.ej., postes de luz, Muebles de Jardín, etc.)
• Preparación de la caja del camión
• Desbarbado y pulido de vidrios y metales
• Pulido de joyas

Fabricante de materia prima de carburo de silicio en China

Henan Superior Abrasives Co.,Ltd tiene más de 20 años de experiencia en el campo de los abrasivos. Somos el proveedor líder de carburo de silicio y productos relacionados en China. Proporcionamos carburo de silicio negro, arena de cuarzo de silicio, y producto de coque de petróleo. Los materiales se electrofusionan a altas temperaturas para obtener granos de cristales hexagonales.. Los granos de carburo de silicio negro tienen una expansión térmica baja, alta conductividad eléctrica y térmica, y son extremadamente duros. Están disponibles en los siguientes tamaños:

• Macro split de carburo de silicio negro
• Granos macro de carburo de silicio negro
• Micropolvo de carburo de silicio negro

Carburo de silicio verde, que es de mayor calidad que el carburo de silicio negro, tiene una dureza cercana a la del diamante. Proporciona un excelente medio de pulido y esmerilado.. Un material que no se ve afectado por la presencia de ningún producto químico.. Están disponibles en los siguientes tamaños:

• Micropolvo de carburo de silicio verde
• Granos macro de carburo de silicio verde

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