Le carbure de silicium noir est traité selon des spécifications précises. Un contrôle étroit de la granulométrie et de la forme des particules permet d'obtenir des finitions homogènes. Les poudres de carbure de silicium sont disponibles en plusieurs tailles de grains abrasifs et en quantités de cinq, dix ou vingt-cinq livres. Des volumes plus importants peuvent être commandés sur demande. Elles sont largement utilisées pour le sablage sous pression. Lisez la suite pour plus d'informations. Vous pouvez également en savoir plus sur les propriétés et la synthèse des poudres de carbure de silicium.
Distributions de tailles de poudres de carbure de silicium
Cet article présente les distributions de taille de la poudre de carbure de silicium. Ce matériau a été fabriqué par broyage par attrition. La taille des particules du matériau final était de 37 nm. Ce matériau a ensuite été fritté sans pression en ajoutant du carbone et du carbure de bore à une température de 2050 degrés C. Les distributions de taille des particules ont été déterminées à l'aide d'un microscope électronique à transmission (MET).
La distribution de la taille de la poudre de SiC affecte diverses méthodes de traitement, notamment la croissance cristalline et la sublimation. Les tailles d90 et d10 de ce matériau sont importantes car elles déterminent l'interface de croissance, la densité maximale de l'emballage et la stabilité thermique. Cependant, la poudre de carbure de silicium a un diamètre moyen de particule élevé, un d90 faible et donc un d10 plus faible.
Les résultats ci-dessus montrent qu'un mélange de poudres de carbure de silicium de différentes tailles est capable d'augmenter la densité de la pièce imprimée. Dans les études précédentes, le mélange de poudres était préparé par essais et erreurs. La présente recherche a utilisé des méthodes expérimentales et de modélisation pour préparer le mélange de poudres. Une poudre bimodale a été préparée en mélangeant deux tailles différentes de poudres de carbure de silicium. Les densités de ces poudres ont été mesurées et des plaques de carbure de silicium ont été imprimées à l'aide du mélange bimodal.
Une comparaison des distributions de taille de la poudre de SiC obtenues par BET et SEM a confirmé que les valeurs SSA de ces échantillons se situaient dans des limites acceptables. Les SSA des deux poudres de b-SiC très pures se sont avérées symétriques dans la plage 25/75. En outre, elles ont montré une bonne concordance avec les valeurs SSA calculées : 48 m2/g pour la composition 25/75 et 33,9 m2/g pour la composition 75/25.
Alors que la poudre SIKA présente une taille de particule uniforme, l'échantillon FAU présente des distributions de taille différentes. En revanche, la poudre de FAU présentait un schéma distinct de petites particules, de particules convexes et de grosses particules. Ces dernières ont une densité plus élevée que les premières. Cette différence de densité est le résultat d'une différence dans la densité de l'emballage. Néanmoins, le matériau de base SIKA a consommé une plus grande quantité de poudre que le premier.
Les distributions de taille des poudres de carbure de silicium sont caractérisées par plusieurs différences. La poudre SIKA présente une transition morphologique plus douce que la seconde. Cependant, la poudre SIKA montre une plus grande tendance à résister aux chocs thermiques et à s'adapter à l'interface de croissance supérieure. Cette différence est attribuée à l'absence d'écran de poussière de carbone entre la graine et la poudre source. Mais ces différences ne résultent pas uniquement de l'application de la poudre SIKA ; des adaptations marginales de la conception de la zone chaude peuvent supprimer ce phénomène.
Propriétés des poudres de carbure de silicium
Les caractéristiques de la poudre de carbure de silicium sont déterminées par sa composition, sa structure polycristalline et sa méthode de formation. Un cristal unique de carbure de silicium est alpha dans sa composition et sa dureté. Il existe plusieurs types de carbure de silicium. Chaque type a des propriétés distinctes, mais tous sont considérés comme des abrasifs. Voici quelques exemples de poudres de carbure de silicium :
La structure du matériau est cylindrique, avec des couches de a-SiC et de b-SiC à l'extérieur. Ce matériau, appelé carbure de silicium vert ou carbure de silicium noir, se présente sous différentes formes, de la poudre au lingot. Chaque type de carbure de silicium est traité en fonction de son application et peut être broyé afin d'obtenir les propriétés souhaitées. En raison de la combinaison de ses propriétés physiques et chimiques, le carbure de silicium est un matériau viable pour une variété d'applications à haute température et résistantes à l'usure.
Les cristaux de SiC sont composés de trois types de polymorphes différents. Le carbure de silicium alpha se forme à des températures plus élevées que le carbure de silicium bêta, avec une structure cristalline hexagonale similaire à la Wurtzite. Le carbure de silicium bêta, quant à lui, a une structure plus cristalline et ressemble au diamant. Les deux types sont utiles dans la fabrication, mais le carbure de silicium alpha a peu d'applications commerciales. Le carbure de silicium bêta est principalement utilisé comme support de catalyseur.
Le carbure de silicium est un abrasif polyvalent qui trouve de nombreuses applications dans diverses industries. En raison de sa dureté, c'est un excellent matériau pour l'usinage par abrasion. Il peut également résister à des températures élevées et est utilisé dans les disques céramiques automobiles haut de gamme, les gilets pare-balles et les joints d'arbre de pompe. Le carbure de silicium possède également une conductivité thermique élevée, ce qui le rend idéal pour les réfractures à haute température.
Le carbure de silicium vert est également utile pour les semi-conducteurs. Sa résistance élevée à la tension est dix fois supérieure à celle du silicium ordinaire. Il est donc meilleur que le nitrure de gallium dans les systèmes de plus de 1000V. C'est pourquoi le carbure de silicium est très utile dans les véhicules électriques, les onduleurs solaires et les systèmes de capteurs. Si vous souhaitez développer un nouveau produit ou trouver un nouveau marché pour un ancien produit, les céramiques de carbure de silicium peuvent être la solution idéale, et le prix du carbure de silicium est bon marché et de bonne qualité.
Le spectrographe XRD permet d'étudier les structures atomiques des poudres de carbure de silicium, ce qui permet d'examiner de près la structure et la composition d'un échantillon. La résolution spectrale de l'instrument est de 1 cm-1, ce qui permet d'effectuer des mesures même à basse température. Des longueurs d'onde différentes sont utilisées pour les signaux de luminescence et de Raman, il est donc important de séparer les deux. En outre, cette méthode permet d'identifier des différences dans les propriétés de différents échantillons.