Gốm sứ cao cấp
Vật liệu gốm tiên tiến được sử dụng đa dạng trong thiết bị điện tử, liên lạc, hàng không, quân đội, và các ngành công nghệ cao. Chúng rất có lợi trong các hệ thống công nghệ thông tin như sản xuất chip, gốm áp điện, gốm sứ tụ điện, và các ứng dụng từ tính ferit.
Doanh số bán hàng gốm sứ cao cấp ở Mỹ là một 30 ngành công nghiệp tỷ đô la. Nó đang ghi nhận sự phát triển của 105 hàng năm. Gốm sứ cao cấp là một thuật ngữ rộng bao gồm ba loại vật liệu khác nhau: gốm công cụ, gốm kết cấu, và gốm sứ chức năng.
- Gốm kết cấu- Những vật liệu này được thiết kế để có độ bền cao, sốc nhiệt, và kháng hóa chất. Chúng cũng thể hiện độ cứng và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, ăn mòn, và mặc. Các đặc tính như vậy làm cho chúng phù hợp với các môi trường không thân thiện. Một số gốm kết cấu được sử dụng rộng rãi bao gồm gốm sứ cacbua silic, gốm sứ silicon nitride, và gốm sứ alumin.
- Gốm sứ dụng cụ- Những nguyên liệu này được sử dụng trong sản xuất hàng công nghiệp, đồ dùng nhà bếp, dụng cụ nấu ăn, và bộ đồ ăn. Các loại gốm công cụ phổ biến nhất bao gồm kim cương (hình thức tự nhiên), cacbua xi măng, boron nitride khối, vân vân.
- Gốm sứ chức năng- Những vật liệu này được tạo ra để có các đặc tính điện quang như đèn LED hoặc laser. Chúng thay đổi tùy thuộc vào các tính chất vật lý khác nhau, do đó làm cho chúng hữu ích cho các chức năng cụ thể. Trong trường hợp gốm sứ quang học, các vật liệu có độ trong suốt cao, sự phát quang, huỳnh quang, và hiệu ứng điện sắc. Ví dụ bao gồm silicon dioxide, vonfram trioxit, và cadmium telluride. Gốm sứ chức năng có thể được chia thành từ tính, chất bán dẫn, và chất điện môi.
Chất mài mòn silic cacbua
Chất mài mòn gốm silic cacbua được cấu tạo từ carborundum, về mặt hóa học được gọi là SiC. Nó là một hợp chất được tạo thành từ các phân tử silicon và carbon được đóng gói chặt chẽ. Nó xuất hiện tự nhiên như một khoáng chất moissanite, và các hạt của nó được liên kết với nhau bằng cách sử dụng nhiệt (1200 ℃~ 1400 ℃), còn được gọi là quá trình thiêu kết. Khả năng chịu mài mòn nặng và sản xuất kinh tế khiến nó trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho chất mài mòn. Nó có độ giãn nở nhiệt thấp và cũng nhẹ. Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng, nó có thể được áp dụng như cả vật liệu mài mòn lỏng và rắn.
Các hạt cacbua silic được dát mỏng trên giấy để sử dụng làm giấy nhám. Hợp chất cứng được sử dụng phổ biến trong hiện đại nhờ tính kinh tế sản xuất của nó. Trong khi hoạt động công nghiệp, nó được sử dụng để mài giũa, mài, phun cát, và cắt tia nước. Gốm sứ silic cacbua thể hiện khả năng chống oxy hóa, dẫn nhiệt tốt, và, tinh dân điện.
Các tính năng làm cho Silicon cacbua trở thành sự lựa chọn tốt nhất để sử dụng mài mòn
Cacbua silic là loại gốm chống ăn mòn cao nhất và có thể giữ được độ bền của nó ở nhiệt độ cao như 1400 ℃. Các tính năng nổi bật khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu làm chất mài mòn là:
- Gốm có độ bền cao
- Vật liệu nhẹ
- Khả năng duy trì sức mạnh ở nhiệt độ rất cao:
- Chống mài mòn cao
- Chống ăn mòn cao
- Rất kinh tế để sản xuất
Những lợi ích tốt nhất và có giá trị nhất của việc sử dụng silicon cacbua mài mòn như sau:
- Thời gian nổ nhanh hơn nhờ tốc độ cắt chóng mặt
- Sự hiện diện không đáng kể của nội dung từ tính và ô nhiễm
- Tốc độ cắt vượt trội so với độ cứng và độ bền của nó
- Thành phần nhẹ hơn nhiều so với các dòng nổ kim loại khác
- Chi phí mua sắm và sản xuất thấp
- Một loạt các kích thước sạn
- Vật liệu phân hủy sinh học thân thiện với môi trường
Hơn nữa, chúng tôi thảo luận về từng đặc tính của SiC khiến nó trở thành một ứng cử viên khả thi để sử dụng làm vật liệu mài mòn:
Tính chất vật lý
Chúng tôi đã thảo luận khá nhiều về các tính chất vật lý của cacbua silic trong bài viết này. Trong các phép đo thực tế, mật độ của nó là 3.20 gam trên mét khối, với độ cứng của 9.5 Mohs. Vì các thông số giãn nở nhiệt cho cacbua silic vẫn thấp, nó có khả năng chống lại các cú sốc nhiệt và thể hiện độ dẫn nhiệt thấp.
Tính chất hóa học
Cacbua silic có đặc tính chống hóa chất mạnh. Nó có khả năng chống lại sự tấn công của axit nhưng không ổn định trong điều kiện kiềm. Vì vật liệu phải chịu nhiệt độ cực cao trong khoảng 1300-1400 ℃, một lớp bảo vệ bên ngoài có chứa silicon dioxide được hình thành. Lớp này cung cấp vỏ bọc cho tinh thể cacbua silicon bên trong. Khi lớp bảo vệ này dày lên, nó chống lại các phân tử cacbua silic kết hợp với các hóa chất khác.
Đặc tính điện
Độ dẫn điện của cacbua silic tỷ lệ nghịch với nhiệt độ môi trường của nó. Khi nhiệt độ tăng lên, độ dẫn điện đi xuống. Khi cacbua silic được giữ ở điều kiện nhiệt độ không đổi, nó thể hiện các đặc tính của chất bán dẫn. Độ dẫn điện tổng thể của cacbua silic có thể được thay đổi dựa trên các tạp chất khác nhau của nó.
Sơ lược về lịch sử gốm sứ cacbua silic
Cacbua silic đã được sản xuất từ 1893 chủ yếu như một chất mài mòn. Quá trình thiêu kết được sử dụng để đạt được liên kết chặt chẽ giữa các phân tử SiC để có được vật liệu gốm cứng. Các chất nền silicon cacbua thương mại đã được cung cấp cho ngành công nghiệp kể từ khi 1987.
- Trong năm 1905, thiên thạch đầu tiên được phát hiện mangcacbua silic trong khối lượng của nó
- 1907là năm chứng kiến đèn LED dựa trên silicon cacbua đầu tiên (Điốt phát sáng)
- Trong 1955, LELY đã đưa ra khái niệm về quá trình cacbonat hóa chất lượng cao của cacbua silic để cho phép sử dụng nó như một vật liệu điện tử
- Năm 1958 chứng kiến hội nghị đầu tiên trên thế giới về cacbua silic trênở Boston
Các loại gốm sứ silicon cacbua khác nhau
- Cacbua silic thiêu kết- Vật liệu được sản xuất bằng cách trộn chất trợ thiêu kết không oxit (kim loại và oxit kim loại không bị phân hủy trong SiC) với bột cacbua silic mịn và tinh khiết. Các quy trình thực hiện theo các bước như ép đẳng áp, báo chí chết, và các hoạt động ép phun.
- Nitride silicon cacbua ngoại quan- Vật liệu có khả năng chống mài mòn và ăn mòn đặc biệt. Nó được hình thành bằng cách liên kết nitơ với các phân tử silic cacbua khi chúng được nung cùng với silic hoặc các chất phụ gia khác.
- Phản ứng liên kết silicon cacbua- Khi silic nóng chảy bị cacbon xốp (hoặc than chì), phản ứng hóa học tạo ra phản ứng liên kết silic cacbua. Nó còn được gọi là silic cacbua silic hóa.
- Cacbua silic liên kết bằng đất sét- Vật liệu được hình thành khi bột mịn silic cacbua được thiêu kết bằng cách sử dụng đất sét làm phụ gia thiêu kết. Quá trình thiêu kết được thực hiện ở nhiệt độ 1350 ° C. Do đó, vật liệu thu được thường có độ xốp là 24%.
- Cacbua silic lắng đọng hơi hóa học- Quá trình lắng đọng hơi hóa học được thực hiện trên các phân tử silic cacbua với sự có mặt của một dẫn xuất silan dễ bay hơi kết hợp với hydro và nitơ. Hỗn hợp chất này được đun nóng trong khoảng 900 – 1200°C để thu được cacbua silic lắng đọng hơi hóa chất.
Các loại chất mài mòn silic cacbua có sẵn trên thị trường
Bột cacbua silic (Sản xuất bằng hóa chất)
Đây là chất mài mòn cacbua silic phổ biến nhất hiện có. Nó được sản xuất bằng cách phản ứng và nhiệt phân polysiloxan hóa hơi để tạo ra bột cacbua silic. Quá trình gia nhiệt một bước đơn giản và tiết kiệm. Một polysiloxane hóa hơi được đưa vào buồng phản ứng nóng 1600°C có khả năng chuyển đổi hơi polysiloxane thành bột cacbua silic.
Giấy nhám cacbua silicon
Giấy nhám cacbua silic được sử dụng cho quá trình chà nhám khô và ướt. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ rỉ sét bằng cách sử dụng các tấm khóa học của nó. Nó được áp dụng hiệu quả cho các quy trình như hoàn thiện lại sàn gỗ và mài mòn kính và kim loại. Các nghệ nhân thường sử dụng nó để cung cấp cho các nhà điêu khắc đá cẩm thạch và đá một lớp hoàn thiện phù hợp.
Tấm giấy nhám silicon cacbua
Tờ giấy nhám bao gồm các hạt silic cacbua cứng nhưng sắc nét. Vì kích thước của hạt mài nhỏ và đá mài giòn, nó không có tuổi thọ sử dụng lâu dài. Được sử dụng cho các công việc chà nhám khác nhau cho các bề mặt như đá cẩm thạch, kim loại, sỏi, thủy tinh, nhựa cứng, vân vân.
Bột cacbua silic
Đây là một khoáng chất tự nhiên. Dạng bột được sử dụng rộng rãi trong các quá trình mài mòn như cắt tia nước, mài, và phun cát. Bột cacbua silic là phương tiện mài lý tưởng để đánh bóng thô và mài mịn kim loại đen, chất bán dẫn, và thậm chí cả gốm sứ.
Bánh xe mài cacbua silicon
Máy mài được gắn bánh xe để hoạt động liên tục và ứng dụng trên các diện tích bề mặt lớn hơn. Lõi của bánh mài thường được làm bằng vật liệu composite. Đá mài cacbua silic được sử dụng cho kim loại màu vì khả năng cắt nhanh. Các hạt mài sắc bén do đó được sử dụng trên kim loại mềm. Bánh xe được phủ bằng cacbua silicon màu xanh lá cây có thể được sử dụng trên các bề mặt cacbua. Đồng thời, Bánh xe bọc silicon cacbua đen được sử dụng trên bề mặt đá và nhựa.
Đá mài cacbua silic
Đá mài được sử dụng phổ biến để mài các loại dao làm bằng chất liệu thép không gỉ. Đá mài cacbua silicon có thể mài dao nhanh chóng mà không bị mài mòn nhiều. Các 9-10 Độ cứng Mohs làm cho chúng trở thành vật liệu bền để sử dụng lâu dài.
Hoạt động công nghiệp nơi chất mài mòn silicon hữu ích:
- Buồng phun cho các ứng dụng khác nhau
- Nổ hồ chứa sử dụng chất lỏng thủy lực
- Hoàn thiện bếp cổ
- Là một phương tiện chiếu sáng để nổ mìn
- Hoàn thiện và khắc vật liệu kim loại ngoài trời (ví dụ., cột đèn, đồ nội thất sân trong, vân vân.)
- Chuẩn bị giường xe tải
- Phá vỡ và đánh bóng thủy tinh và kim loại
- Đánh bóng đồ trang sức
Nhà sản xuất nguyên liệu silicon cacbua ở Trung Quốc
Công ty TNHH mài mòn cao cấp Hà Nam có hơn 20 nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực mài mòn. Chúng tôi là nhà cung cấp hàng đầu của cacbua silic và các sản phẩm liên quan tại Trung Quốc. Chúng tôi cung cấp cacbua silicon đen, cát thạch anh silic, và sản phẩm than cốc. Các vật liệu được nung chảy bằng điện ở nhiệt độ cao để tạo ra các hạt tinh thể hình lục giác. Hạt cacbua silic đen có độ giãn nở nhiệt thấp, độ dẫn điện và nhiệt cao, và cực kỳ khó. Chúng có sẵn sau đây kích thước:
- Phân chia macro silicon cacbua đen
- Lưới macro silicon cacbua đen
- Bột silic cacbua đen
Cacbua silic xanh, chất lượng cao hơn silicon cacbua đen, có độ cứng gần bằng kim cương. Nó cung cấp một phương tiện đánh bóng và mài tuyệt vời. Một vật liệu không bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của bất kỳ hóa chất nào. Chúng có sẵn sau đây kích thước:
- Bột silic cacbua xanh
- Lưới macro silic cacbua xanh
