Schwarzes Siliziumkarbid, auch als Siliziumkarbidschwarz bekannt, ist eine Art Siliziumkarbidmaterial mit den folgenden Eigenschaften und Anwendungen:
Eigenschaften
- Hohe Härte : Seine Härte liegt zwischen der von Korund und Diamant, mit einer Mohshärte von etwa 9,5, die nur von Diamant übertroffen wird. Es verfügt über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und behält während des Gebrauchs seine Form und Schärfe 1 3 .
- Hohe Temperaturbeständigkeit : Es behält seine gute Stabilität bei hohen Temperaturen und hat einen hohen Schmelz- und Siedepunkt. Es ist für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen geeignet und widersteht der Erosion durch Hochtemperaturgase und geschmolzene Metalle.
- Gute chemische Stabilität : Es ist sehr beständig gegen Säuren, Laugen und andere chemische Substanzen und korrodiert nicht so leicht. Es behält seine Leistung und Integrität auch in rauen chemischen Umgebungen.
- Hohe Wärmeleitfähigkeit : Es verfügt über eine gute Wärmeleitfähigkeit und kann Wärme schnell übertragen, was bei Hochtemperaturanwendungen zur Wärmeableitung beiträgt und eine lokale Überhitzung verhindert 2 3 4 .
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient : Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist gering und die Volumenänderung bei Temperaturänderungen ist gering, wodurch eine gute Dimensionsstabilität aufrechterhalten werden kann und es nicht so leicht zu Rissen und Verformungen kommt.
Produktionsprozess
Es wird hauptsächlich aus Rohstoffen wie Quarzsand und Petrolkoks durch Hochtemperaturschmelzen in einem elektrischen Widerstandsofen hergestellt. Der konkrete Prozess ist wie folgt 5 :
- Rohstoffaufbereitung : Wählen Sie hochreinen Quarzsand und Petrolkoks als Hauptrohstoffe aus und führen Sie eine Vorbehandlung wie Zerkleinern und Sieben durch, um sicherzustellen, dass die Partikelgröße und Reinheit der Rohstoffe den Anforderungen entsprechen.
- Mischen : Mischen Sie den vorbehandelten Quarzsand und den Petrolkoks in einem bestimmten Verhältnis und fügen Sie bei Bedarf geeignete Zusatzstoffe hinzu, um die Reaktionseffizienz und Produktqualität zu verbessern.
- Hochtemperaturschmelzen : Die gemischten Rohstoffe werden in einen elektrischen Widerstandsofen gegeben und zum Schmelzen auf eine Temperatur von etwa 2000 °C erhitzt. In der Hochtemperaturumgebung findet eine chemische Reaktion zwischen Quarzsand und Petrolkoks statt, bei der Siliziumkarbid entsteht.
- Nachbehandlung : Der erhaltene Siliziumkarbidblock wird durch Zerkleinern, Säure-Base-Wäsche, magnetische Trennung, Sieben und andere Prozesse verarbeitet, um Verunreinigungen zu entfernen und schwarze Siliziumkarbidprodukte unterschiedlicher Partikelgröße zu erhalten.
Anwendungen
- Schleif- und Schleifwerkzeuge : Es wird häufig bei der Herstellung von Schleifwerkzeugen wie Schleifscheiben, Schleifpapier, Schleifbändern und Schleifblöcken verwendet. Es kann zum Schleifen, Polieren und Schneiden verschiedener Materialien wie Metallen, Keramik, Glas und Steinen verwendet werden 1 2 4 .
- Feuerfeste Materialien : Sie werden zur Herstellung von feuerfesten Steinen, Tiegeln, Ofenauskleidungen und anderen feuerfesten Produkten verwendet, die die Hochtemperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit des Ofens verbessern und die Lebensdauer des Ofens verlängern können.
- Halbleiterbereich : Es ist ein wichtiges Halbleitermaterial und kann zur Herstellung von Hochleistungs-, Hochfrequenz- und Hochtemperatur-Halbleiterbauelementen wie Transistoren, Dioden und Thyristoren verwendet werden. Es verfügt über hervorragende elektrische Eigenschaften und kann die Leistung und Zuverlässigkeit von Halbleiterbauelementen verbessern.
- Luft- und Raumfahrt sowie Militär : Aufgrund seiner hohen Härte, hohen Temperaturbeständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften wird es zur Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen wie Flugzeugtriebwerkskomponenten, Flügelhäuten und Raketenhüllen verwendet. Es kann auch zur Herstellung von Körperpanzerungen und Fahrzeugpanzerungen verwendet werden, um die Schutzleistung zu verbessern.
- Chemische Industrie : Es kann als Katalysatorträger oder Material zur Herstellung chemischer Reaktionsgefäße verwendet werden, das der Korrosion chemischer Substanzen standhält und die Effizienz und Sicherheit chemischer Reaktionen verbessert.