เซรามิกขั้นสูง
วัสดุเซรามิกขั้นสูงใช้ประโยชน์ได้หลากหลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, การสื่อสาร, การบิน, ทหาร, และอุตสาหกรรมไฮเทค. มีประโยชน์อย่างมากในระบบเทคโนโลยีสารสนเทศ เช่น การผลิตชิป, เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก, ตัวเก็บประจุเซรามิก, และการใช้งานแม่เหล็กเฟอร์ไรท์.
ยอดขายเซรามิกขั้นสูงในสหรัฐฯ คือ a 30 อุตสาหกรรมพันล้านดอลลาร์. กำลังลงทะเบียนการเติบโตของ 105 ทุกปี. เซรามิกส์ขั้นสูงเป็นคำที่กว้างซึ่งครอบคลุมวัสดุสามประเภทที่แตกต่างกัน: เครื่องมือเซรามิก, เซรามิคโครงสร้าง, และเซรามิกที่ใช้งานได้จริง.
- เซรามิกโครงสร้าง– วัสดุเหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีความแข็งแรงสูง, ช็อกความร้อน, และทนต่อสารเคมี. พวกเขายังแสดงความแข็งที่ดีเยี่ยมและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน, การกัดกร่อน, และสวมใส่. คุณสมบัติดังกล่าวทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตร. เซรามิกโครงสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ซิลิกอนคาร์ไบด์เซรามิก, เซรามิกซิลิกอนไนไตรด์, และเซรามิคอลูมินา.
- เครื่องมือเซรามิก– วัสดุเหล่านี้ใช้ในการผลิตสินค้าอุตสาหกรรม, เครื่องครัว, เครื่องครัว, และเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร. เซรามิกเครื่องมือที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ เพชร (รูปแบบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ), ซีเมนต์คาร์ไบด์, ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์, ฯลฯ.
- เซรามิกส์การใช้งาน– วัสดุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเช่น LED หรือเลเซอร์. แตกต่างกันไปตามคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันซึ่งจะทำให้มีประโยชน์สำหรับการทำงานเฉพาะ. ในกรณีของออปติกเซรามิกส์, วัสดุมีความโปร่งใสสูง, เรืองแสง, เรืองแสง, และเอฟเฟกต์อิเล็กโทรโครมิก. ตัวอย่าง ได้แก่ ซิลิคอนไดออกไซด์, ทังสเตนไตรออกไซด์, และแคดเมียมเทลลูไรด์. เซรามิกที่ใช้งานได้สามารถแบ่งออกเป็นแม่เหล็กเพิ่มเติมได้, เซมิคอนดักเตอร์, และอิเล็กทริก.
สารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์
สารกัดกร่อนเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ประกอบด้วยคาร์บอรันดัม, สารเคมีที่เรียกว่า SiC. เป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยโมเลกุลซิลิกอนและคาร์บอนที่อัดแน่น. มันเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นแร่ moissanite, และเมล็ดของมันถูกผูกมัดด้วยความร้อน (1200 ℃ ~ 1400 ℃), หรือที่เรียกว่ากระบวนการเผาผนึก. ความสามารถในการทนต่อการเสียดสีอย่างหนักและการผลิตที่ประหยัด ทำให้เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับวัสดุกัดกร่อน. มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำและมีน้ำหนักเบาด้วย. ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการสมัคร, สามารถใช้เป็นวัสดุขัดทั้งแบบหลวมและแบบแข็งได้.
อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์เคลือบบนกระดาษเพื่อใช้เป็นกระดาษทราย. สารประกอบแข็งเป็นที่นิยมในเครื่องเจียระไนสมัยใหม่ด้วยเศรษฐศาสตร์การผลิต. ขณะอยู่ในโรงงานอุตสาหกรรม, ใช้สำหรับขัดเกลา, บด, พ่นทราย, และการตัดด้วยพลังน้ำ. ซิลิกอนคาร์ไบด์เซรามิกมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน, การนำความร้อนที่ดี, และ, การนำไฟฟ้า.
คุณสมบัติที่ทำให้ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการขัดถู
ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นเซรามิกที่ทนต่อการกัดกร่อนมากที่สุด และสามารถรักษาความแข็งแรงในอุณหภูมิได้สูงถึง 1400 ℃. คุณสมบัติเด่นที่ทำให้เป็นตัวเลือกแรกในการขัดคือ:
- เซรามิกความแข็งแรงสูง
- วัสดุน้ำหนักเบา
- ความสามารถในการรักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงมาก:
- ทนต่อการขัดถูสูง
- ทนต่อการกัดกร่อนสูง
- ประหยัดมากในการผลิต
ประโยชน์สูงสุดและคุ้มค่าที่สุดจากการใช้งาน สารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์ มีรายละเอียดดังนี้:
- เวลาระเบิดเร็วขึ้นด้วยความเร็วตัดที่แตกหัก
- มีเนื้อหาแม่เหล็กและการปนเปื้อนเล็กน้อย
- ความเร็วตัดที่เหนือกว่าซึ่งหมายถึงความแข็งและความแข็งแรง
- องค์ประกอบที่เบากว่ามากเมื่อเทียบกับธารระเบิดโลหะอื่นๆ
- ต้นทุนการจัดซื้อและการผลิตต่ำ
- ขนาดกรวดที่หลากหลาย
- วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ไกลออกไป, เราพูดถึงคุณสมบัติแต่ละประการของ SiC ที่ทำให้เป็นตัวเลือกที่สามารถใช้เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้:
คุณสมบัติทางกายภาพ
เราได้กล่าวถึงคุณสมบัติทางกายภาพบางประการของซิลิกอนคาร์ไบด์ในบทความนี้. ในการวัดจริง, ความหนาแน่นของมันคือ 3.20 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร, ด้วยความแข็งของ 9.5 Mohs. เนื่องจากพารามิเตอร์การขยายตัวทางความร้อนสำหรับซิลิกอนคาร์ไบด์ยังคงต่ำ, ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนและมีค่าการนำความร้อนต่ำ.
คุณสมบัติทางเคมี
ซิลิกอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติต้านสารเคมีที่แข็งแกร่ง. ทนต่อการโจมตีของกรด แต่ไม่เสถียรในสภาวะที่เป็นด่าง. เนื่องจากวัสดุต้องอยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สูงมากในช่วง 1,300-1400 ℃, เกิดชั้นป้องกันชั้นนอกที่มีซิลิกอนไดออกไซด์ขึ้น. ชั้นนี้ครอบคลุมถึงผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ด้านใน. เมื่อชั้นป้องกันนี้หนาขึ้น, ต้านทานต่อโมเลกุลซิลิกอนคาร์ไบด์จากการรวมกับสารเคมีอื่นๆ.
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิกอนคาร์ไบด์แปรผกผันกับอุณหภูมิแวดล้อม. เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น, ค่าการนำไฟฟ้าลดลง. เมื่อซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิคงที่, แสดงคุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำ. ค่าการนำไฟฟ้าโดยรวมของซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามสิ่งเจือปนที่แตกต่างกัน.
ประวัติย่อของซิลิคอนคาร์ไบด์เซรามิกส์
มีการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ตั้งแต่ 1893 ส่วนใหญ่เป็นสารกัดกร่อน. กระบวนการเผาผนึกใช้เพื่อให้ได้พันธะที่ใกล้ชิดระหว่างโมเลกุล SiC เพื่อให้ได้วัสดุเซรามิกแข็ง. มีการจัดหาพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์เชิงพาณิชย์ให้กับอุตสาหกรรมตั้งแต่ 1987.
- ในปีนี้ 1905, อุกกาบาตตัวแรกถูกค้นพบเพื่อดำเนินการซิลิกอนคาร์ไบด์ในมวลของมัน
- 1907เป็นปีที่เห็น LED ที่ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นครั้งแรก (ไดโอดเปล่งแสง)
- ใน 1955, LELY ได้คิดค้นแนวคิดเรื่องคาร์บอนเนตคุณภาพสูงของซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อให้สามารถใช้เป็นวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ได้
- ปี 1958 ร่วมเป็นสักขีพยานการประชุมครั้งแรกของโลกเกี่ยวกับซิลิกอนคาร์ไบด์บนในบอสตัน
ซิลิกอนคาร์ไบด์เซรามิกประเภทต่างๆ
- ซิลิกอนคาร์ไบด์เผา– วัสดุผลิตโดยการผสมสารช่วยการเผาแบบไม่มีออกไซด์ (โลหะและโลหะออกไซด์ที่ไม่สลายตัวใน SiC) ด้วยผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ละเอียดและบริสุทธิ์. กระบวนการทำตามขั้นตอนเช่นการกดแบบไอโซสแตติก, กดตาย, และงานฉีดขึ้นรูป.
- ไนไตรด์พันธะซิลิกอนคาร์ไบด์– วัสดุมีความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนเป็นพิเศษ. เกิดจากพันธะไนโตรเจนกับโมเลกุลของซิลิกอนคาร์ไบด์เมื่อถูกเผาพร้อมกับซิลิกอนหรือสารเติมแต่งอื่นๆ.
- ปฏิกิริยาพันธะซิลิกอนคาร์ไบด์– เมื่อซิลิคอนหลอมเหลวอยู่ภายใต้คาร์บอนที่มีรูพรุน (หรือกราไฟท์), ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดปฏิกิริยาพันธะซิลิกอนคาร์ไบด์. เป็นที่รู้จักกันว่าซิลิกอนคาร์ไบด์ซิลิกอนคาร์ไบด์.
- ซิลิกอนคาร์ไบด์เคลือบดินเหนียว– วัสดุนี้เกิดขึ้นเมื่อผงละเอียดซิลิกอนคาร์ไบด์ถูกเผาโดยใช้ดินเหนียวเป็นสารเติมแต่งสำหรับการเผาผนึก. กระบวนการเผาผนึกจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 1350 องศาเซลเซียส. วัสดุที่ได้รับโดยทั่วไปมีความพรุนของ 24%.
- ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่สะสมด้วยไอเคมี– กระบวนการสะสมไอเคมีดำเนินการกับโมเลกุลซิลิกอนคาร์ไบด์โดยมีอนุพันธ์ไซเลนระเหยง่ายร่วมกับไฮโดรเจนและไนโตรเจน. ส่วนผสมของสารนี้ได้รับความร้อนในช่วง 900 – 1200°C เพื่อให้ได้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่สะสมด้วยไอระเหยของสารเคมี.
ประเภทของสารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด
ผงซิลิกอนคาร์ไบด์ (ผลิตทางเคมี)
นี่คือสารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีอยู่ทั่วไปมากที่สุด. ผลิตโดยการทำปฏิกิริยาและไพโรไลซ์พอลิไซลอกเซนที่ระเหยกลายเป็นไอเพื่อผลิตผงซิลิกอนคาร์ไบด์. กระบวนการทำความร้อนแบบขั้นตอนเดียวที่เรียบง่ายและประหยัด. โพลิไซลอกเซนที่ระเหยกลายเป็นไอถูกนำไปในห้องปฏิกิริยาที่ร้อน 1600°C ซึ่งสามารถเปลี่ยนไอของโพลิไซลอกเซนให้เป็นผงซิลิกอนคาร์ไบด์.
กระดาษทรายซิลิกอนคาร์ไบด์
กระดาษทรายซิลิกอนคาร์ไบด์ใช้สำหรับกระบวนการขัดแบบแห้งและแบบเปียก. นอกจากนี้ยังใช้เพื่อกำจัดสนิมโดยใช้ปลายข้าวของมัน. นำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การขัดพื้นไม้ใหม่ และการลบคมกระจกและโลหะ. ศิลปินมักใช้เพื่อให้งานประติมากรรมหินอ่อนและหินมีความเหมาะสม.
แผ่นกระดาษทรายซิลิกอนคาร์ไบด์
แผ่นกระดาษทรายประกอบด้วยปลายข้าวซิลิกอนคาร์ไบด์ที่แข็งแต่คม. เนื่องจากขนาดของปลายข้าวมีขนาดเล็กและปลายข้าวเปราะ, ไม่มีอายุการใช้งานยาวนาน. ใช้สำหรับงานขัดต่างๆ สำหรับพื้นผิวต่างๆ เช่น หินอ่อน, โลหะ, หิน, กระจก, พลาสติกแข็ง, ฯลฯ.
ผงซิลิกอนคาร์ไบด์
นี่คือแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ. รูปแบบผงใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการขัดถู เช่น การตัดด้วยวอเตอร์เจ็ท, บด, และการพ่นทราย. ผงซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสื่อกลางในการเจียรที่เหมาะสำหรับการขัดหยาบและการเจียรละเอียดของโลหะเหล็ก, เซมิคอนดักเตอร์, และแม้กระทั่งเซรามิกส์.
ล้อเจียรซิลิคอนคาร์ไบด์
เครื่องเจียรมีล้อสำหรับการทำงานต่อเนื่องและการใช้งานบนพื้นที่ผิวขนาดใหญ่. แกนของล้อเจียรมักทำจากวัสดุคอมโพสิต. ล้อเจียรซิลิกอนคาร์ไบด์ใช้สำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเนื่องจากมีความสามารถในการตัดที่รวดเร็ว. ปลายข้าวที่แหลมคมจึงถูกนำมาใช้กับโลหะอ่อน. ล้อที่เคลือบด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวสามารถใช้ได้กับพื้นผิวคาร์ไบด์. ในเวลาเดียวกัน, ล้อเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำใช้กับพื้นผิวหินและพลาสติก.
หินลับคมซิลิคอนคาร์ไบด์
หินลับมีดที่นิยมใช้ในการลับมีดที่ทำจากวัสดุสแตนเลส. หินลับมีดซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถลับมีดได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องสึกหรอมาก. ดิ 9-10 ความแข็ง Mohs ทำให้เป็นวัสดุที่ทนทานสำหรับการใช้งานในระยะยาว.
งานอุตสาหกรรมที่สารกัดกร่อนซิลิกอนมีประโยชน์:
- บูธสเปรย์สำหรับการใช้งานต่างๆ
- การระเบิดของอ่างเก็บน้ำโดยใช้น้ำมันไฮดรอลิก
- ปรับปรุงเตาโบราณ
- เป็นสื่อแสงสำหรับการระเบิด
- การตกแต่งและการแกะสลักด้วยวัสดุโลหะกลางแจ้ง (เช่น., เสาไฟ, เฟอร์นิเจอร์ลาน, เป็นต้น)
- การเตรียมเตียงรถบรรทุก
- การลบคมและขัดกระจกและโลหะ
- ขัดเครื่องประดับ
ผู้ผลิตวัตถุดิบซิลิคอนคาร์ไบด์ในประเทศจีน
Henan Superior Abrasives Co.,Ltd มีมากกว่า 20 ประสบการณ์หลายปีในด้านวัสดุขัดถู. เราคือซัพพลายเออร์ชั้นนำของซิลิกอนคาร์ไบด์และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องในประเทศจีน. เราจัดหาซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ, ทรายซิลิกอนควอตซ์, และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมโค้ก. วัสดุถูกหลอมด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้ได้เม็ดผลึกหกเหลี่ยม. เม็ดซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำมีการขยายตัวทางความร้อนต่ำ, การนำไฟฟ้าและความร้อนสูง, และยากมาก. มีอยู่ในรายการต่อไปนี้ ขนาด:
- มาโครแยกมาโครซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ
- ปลายข้าวมาโครซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ
- ผงไมโครซิลิกอนคาร์ไบด์สีดำ
ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว, ซึ่งมีคุณภาพสูงกว่าแบล็กซิลิกอนคาร์ไบด์, มีความแข็งใกล้เคียงกับเพชร. ให้การขัดเงาและการเจียรที่ดีเยี่ยม. วัสดุที่ไม่ได้รับผลกระทบจากสารเคมีใดๆ. มีอยู่ในรายการต่อไปนี้ ขนาด:
- ผงไมโครซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว
- เม็ดมีดมาโครซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว
