خواص و کاربرد کاربید سیلیکون سیاه

کاربید سیلیکون سیاه: خواص و کاربردها

۱. مرور کلی

کاربید سیلیکون سیاه (SiC) یک ماده سرامیکی مصنوعی است که با حرارت دادن مخلوطی از ماسه سیلیس و کک نفتی در کوره مقاومت الکتریکی در دماهای بالا (حدود 2200 درجه سانتیگراد) تولید می‌شود. این ماده از اکسید آلومینیوم سخت‌تر است اما از الماس یا کاربید بور استحکام کمتری دارد.

2. خواص کلیدی کاربید سیلیکون سیاه

3. کاربردهای کاربید سیلیکون سیاه

الف. مواد ساینده و سنگ‌زنی

• در چرخ‌های سنگ‌زنی، کاغذ سنباده و ابزارهای برش استفاده می‌شود.

• برای فلزات غیر آهنی (آلومینیوم، برنج)، سرامیک و کامپوزیت‌ها موثر است.

ب. نسوزها

• پایداری حرارتی بالا، آن را برای پوشش کوره، اثاثیه کوره و بوته‌های ذوب مناسب می‌سازد.

• در فولادسازی و شیشه‌سازی کاربرد دارد.

ج. کاربردهای متالورژیکی

• به عنوان یک اکسید زدا در تولید فولاد عمل می‌کند.

• در پالایش آهن و فولاد برای بهبود کیفیت استفاده می‌شود.

د. قطعات مقاوم در برابر سایش

• در نازل‌ها، آب‌بندها و محیط‌های سندبلاست برای سندبلاست استفاده می‌شود.

• در اجزای پمپ که در معرض فرسایش هستند، کاربرد دارد.

ه. الکترونیک و نیمه‌هادی‌ها

• در دستگاه‌های الکترونیکی با توان بالا و دمای بالا (دیودها، LEDها) استفاده می‌شود.

• ماده زیرلایه برای کاربردهای نیمه‌هادی خاص.

و. خودرو و هوافضا

• دیسک‌های ترمز و لنت‌های ترمز سرامیکی (به دلیل مقاومت در برابر حرارت).

• اجزای سازه‌ای سبک در هوافضا

ز. سرامیک‌ها و کامپوزیت‌ها

• عامل تقویت‌کننده در کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی (CMC).

• در مواد زرهی ضد گلوله استفاده می‌شود.

ح. پرداخت و لپینگ

• پودرهای ریز SiC برای صیقل دادن شیشه، سنگ و قطعات نوری استفاده می‌شوند.

۴. مقایسه با کاربید سیلیکون سبز

• SiC سیاه : ارزان‌تر، کمی کمتر خالص (~97-98٪ SiC)، برای مصارف عمومی ساینده و نسوز استفاده می‌شود.

• SiC سبز : خلوص بالاتر (>99%)، برای سنگ‌زنی دقیق مواد سخت مانند کاربید تنگستن استفاده می‌شود.

۵. مزایا و محدودیت‌ها

✔ مزایا:

• سختی و مقاومت سایشی بسیار بالا.

• پایداری حرارتی و شیمیایی عالی.

• در مقایسه با الماس یا کاربید بور، مقرون به صرفه است.