کاربرد اصلی کاربید سیلیکون سیاه (SiC) از نظر حجمی به عنوان ساینده است .
۱. مواد ساینده (بزرگترین کاربرد از نظر حجم)
این کاربرد غالب کاربید سیلیکون سیاه است. سختی بسیار بالای آن (9.5 در مقیاس موهس) آن را برای سنگزنی، برش، سنبادهزنی و صیقل دادن طیف وسیعی از مواد ایدهآل میکند.
کاربردهای رایج در این دسته عبارتند از:
سندبلاست سایشی: برای آمادهسازی سطح (مثلاً تمیز کردن سطوح فلزی از زنگزدگی، رنگ و پوسته) و حکاکی روی سنگ استفاده میشود.
سایندههای روکشدار: کاغذ سنباده، چرخهای سنگزنی و دیسکهای برش. این ماده به ویژه روی مواد با مقاومت کششی کم مانند چدن، برنز و فلزات غیرآهنی و همچنین روی سنگ، شیشه و چرم مؤثر است.
لپینگ و پولیش: از پودر ریز برای پرداخت دقیق سطوح سخت استفاده میشود.
ارهکاری سیمی: گرانولهای SiC در فرآیند ارهکاری چند سیمی برای برش شمشهای سیلیکون به ویفر برای صنایع خورشیدی و نیمههادی استفاده میشوند.
۲. نسوزها (دومین کاربرد بزرگ)
همانطور که در تاپیک قبلی بحث شد، این یک کاربرد مهم با کارایی بالا است. SiC سیاه به مخلوطهای نسوز اضافه میشود تا خواص آنها را به طور چشمگیری بهبود بخشد.
کاربردهای کلیدی دیرگدازها عبارتند از:
مبلمان کوره: تیرها، ستونها و صفحاتی که قفسهها را در کورهها و تنورهای صنعتی با دمای بالا تشکیل میدهند. SiC به دلیل استحکام و مقاومت در برابر شوک حرارتی، امکان چرخههای پخت سریعتر و بارهای سنگینتر را فراهم میکند.
اجزای پوشش: در مناطقی از کورههای بلند، کورههای زبالهسوز شیمیایی و کورههای فرآوری فلزات غیرآهنی (آلومینیوم، مس) که نیاز به مقاومت در برابر سایش و رسانایی حرارتی بالا دارند، استفاده میشود.
نسوزهای ریختنی و یکپارچه: به عنوان سنگدانه به سیمان و مخلوطهای کوبیدنی اضافه میشود تا مقاومت سایشی و شوک حرارتی در آسترها را افزایش دهد.
۳. سایر کاربردهای مهم
افزودنی متالورژیکی: به عنوان منبع سیلیکون و کربن در تولید آهن و فولاد استفاده میشود (به عنوان مثال، در بار کوره چدن برای بهبود ساختار و استحکام متالورژیکی).
سرامیک: به بدنههای رسی اضافه میشود تا استحکام و مقاومت در برابر شوک حرارتی آنها را در محصولاتی مانند کاشیهای با کارایی بالا افزایش دهد.
المنتهای الکتریکی و گرمایشی: در حالی که کاربید سیلیکون سبز (با خلوص بالاتر) رایجتر است، انواع خاصی از SiC سیاه به دلیل خواص نیمهرسانایی آن در اجزای الکتریکی و المنتهای گرمایشی برای کورههای با دمای بسیار بالا استفاده میشوند.
قطعات مقاوم در برابر سایش: برای ساخت نازلهای سندبلاست، آببندهای پمپ و آسترهای سیکلون که در آنها سایش شدید یک مشکل است، استفاده میشود.
جدول خلاصه کاربردهای اصلی
| رتبه | دسته بندی برنامه | نمونههای خاص |
|---|---|---|
| ۱ | سایندهها | کاغذ سنباده، چرخهای سنگزنی، دیسکهای برش، مواد سندبلاست، اره سیمی. |
| ۲ | نسوزها | اثاثیه کوره (تیرها، صفحات)، پوشش کوره، جرمهای نسوز ریختهگری. |
| ۳ | افزودنی متالورژیکی | کربورایزر و سیلیکونایزر در ریختهگری آهن و فولاد. |
| ۴ | کاربردهای تخصصی | قطعات مقاوم در برابر سایش، سرامیک، المنتهای حرارتی. |