میکروپودر کاربید سیلیکون سیاه (SiC) یک ساینده و افزودنی با عملکرد بالا است که به دلیل سختی استثنایی (9.2-9.5 موهس) ، رسانایی حرارتی بالا ، بیاثر بودن شیمیایی و مقاومت عالی در برابر سایش و شوک حرارتی شناخته شده است . دامنه کاربرد آن شامل زمینههای صنعتی سنتی و پیشرفته متعددی است که در زیر به تفصیل شرح داده شده است:
۱. مواد ساینده و پولیش
این کلاسیکترین و گستردهترین حوزه کاربرد است.
سنگزنی دقیق: در سایندههای چسبی (چرخ، سنگ) یا سایندههای روکشدار (کاغذ سنباده، تسمه) برای سنگزنی فلزات، آلیاژها، سرامیکها و سنگ استفاده میشود.
لپینگ و پولیش: به عنوان یک ساینده آزاد به شکل دوغاب برای پرداخت سطح فوق دقیق موارد زیر:
ویفرهای نیمههادی: سیلیکون، یاقوت کبود و سایر مواد زیرلایه.
اجزای اپتیکی: عدسیها، آینهها.
سرامیکهای فنی.
اره سیمی: در دوغاب برای ارههای چند سیمی معلق میشود تا شمشهای سیلیکون، کوارتز و سایر مواد شکننده را برش دهد.
۲. نسوزها و ریختهگری
یک افزودنی کلیدی برای افزایش عملکرد مواد مقاوم در برابر دمای بالا.
آجرهای نسوز و یکپارچه: به نسوزهای پایه آلومینا، منیزیم یا زیرکونیا اضافه میشوند تا موارد زیر را بهبود بخشند:
مقاومت در برابر شوک حرارتی
مقاومت در برابر سایش
مقاومت در برابر سرباره/خوردگی
در کورههای بلند، پاتیلهای فولاد، کورههای سیمان و زبالهسوزها استفاده میشود.
ریختهگری: به عنوان شوینده قالب یا در ماسههای قالبگیری برای ریختهگری فلزات آهنی استفاده میشود.
۳. مواد مقاوم در برابر سایش و کامپوزیت
به عنوان فاز تقویت کننده برای بهبود چشمگیر سختی و دوام استفاده میشود.
فلزات تقویتشده: به آلومینیوم (Al-SiC)، منیزیم یا سایر ماتریسهای فلزی اضافه میشوند تا کامپوزیتهای سبک، با استحکام بالا و مقاوم در برابر سایش برای قطعات خودرو (پیستون، روتور ترمز) و هوافضا ایجاد شوند.
سرامیکهای تقویتشده: چقرمگی و مقاومت به شوک حرارتی کامپوزیتهای سرامیکی (مثلاً Al₂O₃-SiC) را بهبود میبخشد.
پوششهای مقاوم در برابر سایش: در پوششهای پاشش حرارتی، پوششهای پایه پلیمری یا صفحات سرامیکی برای کفهای صنعتی، تجهیزات معدن، آببندهای پمپ و سیکلونها استفاده میشود.
۴. سرامیکهای فنی پیشرفته
به عنوان ماده اولیه یا کمک پخت برای سرامیکهای SiC با کارایی بالا استفاده میشود.
قطعات سازهای: به صورت قطعاتی مانند آببندها، یاتاقانها، نازلها و نازلهای انفجاری که تحت شرایط شدید دما، سایش و خوردگی کار میکنند، تفجوشی میشوند.
مبلمان کوره: صفحات، پایهها و تیرکها برای پخت سایر سرامیکها به دلیل استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش.
۵. پرکنندههای کاربردی
با بهرهگیری از خواص حرارتی و فیزیکی آن.
مواد رابط حرارتی: به عنوان پرکننده با رسانایی حرارتی بالا در گریسها، پدها، چسبها و ترکیبات گلدان برای خنککننده قطعات الکترونیکی (LEDها، CPUها، ماژولهای برق).
کامپوزیتهای پلیمری: رسانایی حرارتی، سفتی و مقاومت سایشی پلاستیکها و لاستیکها را افزایش میدهد.
کامپوزیتهای رسانا: میتوان از آنها برای تنظیم خواص الکتریکی کامپوزیتها استفاده کرد.
۶. سایر کاربردهای تخصصی
هوافضا و دفاع: در کامپوزیتها برای زرههای سبک یا قطعات در محیطهای با شار حرارتی بالا.
مصالح ضد لغزش: برای کفپوشهای صنعتی، پوششهای عرشه و سطوح غیر لغزنده.
فیلتراسیون: برای فیلتراسیون گاز داغ یا فلز مذاب، به صورت سرامیکهای متخلخل سینتر میشوند.
کاربردهای فرعی: به عنوان ماده منفجره یا در تولید برخی مواد اصطکاکی.
عوامل کلیدی انتخاب برای درخواست
اندازه دانه/توزیع اندازه ذرات: تعیین کننده پرداخت سطح (ریزتر برای پولیش، درشت تر برای سنگ زنی).
خلوص: خلوص بالاتر (≥۹۸.۵٪) برای نیمههادیها، الکترونیک و سرامیکهای پیشرفته بسیار مهم است.
شکل ذرات: ذرات زاویهدار برای سنگزنی تهاجمی بهتر هستند؛ ذرات گردتر میتوانند جریان دوغاب و کیفیت سطح را در پرداخت بهبود بخشند.
عملیات شیمیایی: پوشش سطحی (مثلاً سیلان) میتواند سازگاری و پراکندگی را در ماتریسهای پلیمری یا فلزی بهبود بخشد.