Siyah silisyum karbür, silisyum karbür siyahı olarak da bilinir, aşağıdaki özelliklere ve uygulamalara sahip bir tür silisyum karbür malzemesidir:
Özellikler
- Yüksek sertlik : Sertliği korindon ve elmas arasındadır, Mohs sertliği yaklaşık 9,5’tir, elmastan sonra ikinci sıradadır. Mükemmel aşınma direncine sahiptir ve kullanım sırasında şeklini ve keskinliğini koruyabilir 1 3 .
- Yüksek sıcaklık direnci : Yüksek sıcaklıklarda iyi bir stabiliteyi koruyabilir ve yüksek bir erime noktasına ve kaynama noktasına sahiptir. Yüksek sıcaklık ortamlarında kullanıma uygundur ve yüksek sıcaklıktaki gazların ve erimiş metallerin aşınmasına karşı koyabilir.
- İyi kimyasal kararlılık : Asitlere, alkalilere ve diğer kimyasal maddelere karşı güçlü bir dirence sahiptir ve aşınması kolay değildir. Sert kimyasal ortamlarda performansını ve bütünlüğünü koruyabilir.
- Yüksek ısı iletkenliği : İyi bir ısı iletkenliğine sahiptir ve ısıyı hızla aktarabilir, bu da yüksek sıcaklık uygulamalarında ısının dağılmasına ve yerel aşırı ısınmanın önlenmesine yardımcı olur 2 3 4 .
- Düşük termal genleşme katsayısı : Termal genleşme katsayısı küçüktür ve sıcaklık değiştiğinde hacim değişimi küçüktür, bu da iyi boyut kararlılığını koruyabilir ve çatlak ve deformasyonların üretilmesi kolay değildir.
Üretim süreci
Esas olarak kuvars kumu ve petrol koku gibi ham maddelerden elektrik dirençli bir fırında yüksek sıcaklıkta eritme yoluyla yapılır. Spesifik işlem aşağıdaki gibidir 5 :
- Hammadde hazırlama : Ana hammadde olarak yüksek saflıkta kuvars kumu ve petrol kokunu seçin ve hammaddelerin parçacık boyutunun ve saflığının gereksinimleri karşıladığından emin olmak için kırma ve eleme gibi ön işlemler gerçekleştirin.
- Karıştırma：Önceden işlenmiş kuvars kumu ve petrol kokunu belirli bir oranda karıştırın ve reaksiyon verimliliğini ve ürün kalitesini artırmak için gerekirse uygun katkı maddelerini ekleyin.
- Yüksek sıcaklıkta eritme : Karıştırılmış ham maddeleri bir elektrik direnç fırınına koyun ve eritme için yaklaşık 2000°C’lik yüksek bir sıcaklığa ısıtın. Yüksek sıcaklıktaki ortamda, kuvars kumu ve petrol koku arasındaki kimyasal reaksiyon, silisyum karbür üretmek için meydana gelir.
- Son İşlem : Elde edilen silisyum karbür bloğu, kırma, asit-baz yıkama, manyetik ayırma, eleme ve diğer işlemlerle safsızlıklardan arındırılarak farklı parçacık boyutlarında siyah silisyum karbür ürünleri elde edilir.
Uygulamalar
- Aşındırıcı ve taşlama aletleri：Taşlama tekerlekleri, zımpara kağıdı, aşındırıcı bantlar ve taşlama blokları gibi aşındırıcı aletlerin üretiminde yaygın olarak kullanılır. Metaller, seramikler, cam ve taşlar gibi çeşitli malzemelerin taşlanması, parlatılması ve kesilmesi için kullanılabilir 1 2 4 .
- Ateşe dayanıklı malzemeler : Ateşe dayanıklı tuğlalar, potalar, fırın astarları ve diğer ateşe dayanıklı ürünleri yapmak için kullanılır, bu da fırının yüksek sıcaklık direncini ve aşınma direncini artırabilir ve fırının hizmet ömrünü uzatabilir.
- Yarı iletken alanı : Önemli bir yarı iletken malzemedir ve transistörler, diyotlar ve tristörler gibi yüksek güçlü, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklıklı yarı iletken aygıtları üretmek için kullanılabilir. Mükemmel elektriksel özelliklere sahiptir ve yarı iletken aygıtların performansını ve güvenilirliğini artırabilir.
- Havacılık ve askeri alanlar : Yüksek sertliği, yüksek sıcaklık direnci ve iyi mekanik özellikleri nedeniyle uçak motoru bileşenleri, kanat kaplamaları ve füze mermileri gibi havacılık parçalarının üretiminde kullanılır. Ayrıca koruma performansını artırmak için vücut zırhı ve araç zırhı yapmak için de kullanılabilir.
- Kimya endüstrisi : Katalizör taşıyıcısı veya kimyasal reaksiyon kaplarının imalatında kullanılan bir malzeme olarak kullanılabilir, bu sayede kimyasal maddelerin korozyonuna karşı direnç gösterilebilir ve kimyasal reaksiyonların etkinliği ve güvenliği artırılabilir.