Кремний карбиді ұнтақтары жоғары температурадағы өндіріс процестерін түбегейлі өзгертеді

Кремний карбидінің (SiC) таңғажайып қасиеттерін ашу.

SiC өндіру үшін қолданылатын шикізат қатаң тазарту процестерінен өтіп, одан кейін әрі қарай өңдеу үшін ұсақ ұнтаққа ұнтақталады.

Қара SiC ұнтақтау доңғалақтары мен кесу дискілері сияқты абразивтік қолданбаларда жоғары өнімділік пен ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін кеңінен пайдаланылады. Сонымен қатар, ол деоксидант және қоспа ретінде металлургия және темір өнеркәсіптеріне пайда әкеледі.

Қаттылық

Кремний карбиді өзінің қаттылығымен танымал, сондықтан ол беріктікті талап ететін қолданбалар үшін өте қолайлы. Сонымен қатар, оның беріктігі мен тозуға төзімділігі баламалы материалдармен салыстырғанда техникалық қызмет көрсету қажеттілігін азайтып, ұзақ мерзімді өнімділікті қамтамасыз етеді.

Жылу өткізгіштік – жылуды тез таратып, жылдам әрі тиімді нәтиже алуға мүмкіндік беретін тағы бір ерекше қасиет. Жоғары температураға төзімділігі мен төмен жылулық кеңею коэффициентімен бірге бұл қасиет экстремалды температураларға ұшыраған кезде өлшемдік өзгерістерді азайтып, компоненттердің құрылымдық тұтастығын қамтамасыз етеді.

Қара кремний карбиді бірнеше абразивті дән өлшемдерінде шығарылады және пештерде, пешке төзімді құрылғыларда және рефракторларда қолданылатын керамика мен шыны материалдарын, сондай-ақ алюминий мен титан сияқты металдарды өңдеу, ұнтақтау, шлифтеу және пішін беру, сондай-ақ дәл лаппинг пен жылтырату процестері сияқты көптеген өндірістік операцияларда қолдануға жеткілікті әмбебап. Сонымен қатар, оны байланысқан және қапталған абразивтердің құрамында кеңінен қолданады; сондай-ақ ол өнеркәсіптік дәл лаппинг пен жылтырату операцияларында кеңінен кездеседі.

Жоғары температураларға төзімділік

Химиялық тұрақтылығы мен жоғары жылуға төзімділігі арқасында кремний карбиді абразивтер мен жоғары өнімді керамика өндіруде өнеркәсіптік материал ретінде ұзақ уақыт бойы қолданылып келеді. Жоғары температурадағы беріктігі мен таңғаларлық электр өткізгіштігінің арқасында кремний карбиді жартылай өткізгіш пештерде вафер табақшаларын ұстағыштар мен қасықшалар ретінде де пайдаланылады – сондай-ақ кедергілік қыздыру элементтері мен температураға тәуелді кедергілер (термисторлар) ретінде.

Кремний карбиді ұнтағы энергияны көп қажет ететін Эйшесон процесі арқылы өндіріледі, онда кремний диоксиді құм мен көміртек көздері жоғары температурада қыздырылып, олар химиялық реакцияға түсіп, кристалды кремний карбиді кристалдарын – жасыл немесе қара SiC түзеді (қара SiC әдетте тазалық деңгейі төмен болады).

Химиялық бу әдісімен өңдеу кубтық SiC өсірудің тағы бір тиімді тәсілі болып табылады және оны өндірушілер де, жартылай өткізгіш өнеркәсібі де қолданады. Бұл әдіс 6H-SiC-тің жоғары сапалы біркристалды үлгілерін өндіріп, оларға ерекше отқа төзімділік пен химиялық тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Жылу өткізгіштік

Кремний карбиді (SiC) металдармен салыстырғанда ерекше жылу өткізгіштікке ие, бұл оған жоғары температуралық жағдайларда да беріктікті, тұрақтылықты және химиялық төзімділікті сақтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, SiC тозуға қарсы тамаша төзімділікті қамтамасыз етеді.

SiC өндіру үшін айтарлықтай энергия қажет. Оның өндірісінде әдетте қолданылатын Ачесон процесі энергияны көп тұтынады. Кремний диоксиді мен кокс қоспасын жоғары температурада химиялық реакцияға ұшыратып, алынған кремний карбиді кристалдарын кейіннен өнеркәсіп талаптарына сай әртүрлі пішіндер мен өлшемдерге дейін ұнтақтау арқылы өңдейді.

Жасыл кремний карбиді ұнтағы абразивтік өнеркәсіпте қатты әрі берік болуы тиіс кесу және ұнтау құралдарын өндіруде кеңінен қолданылады, ал оның қасиеттері оны жоғары өнімді керамикаға қоспа ретінде танымал етеді: ол беріктік пен отқа төзімділікті арттырады, сондай-ақ жартылай өткізгіш өнеркәсіп пешінің вафер табақшаларын ұстағыш пен қасықшаларында қолданылады. Сонымен қатар, қатты фазада сіңдірілген SiC-тің дән шекаралары салыстырмалы түрде таза болғандықтан және жоғары температурада оңай деформацияланбайтындықтан, оның электр өткізгіштік қасиеттері термисторлар мен варисторлар ретінде қолдануға өте қолайлы.

Абразияға төзімділік

Кремний карбиді (SiC), әдетте карборунд деп аталатын, қатты материалдарды кесу және ұнтақтау үшін кеңінен қолданылатын абразивті материал. Пештерге, күйдіргіштерге, тигельдерге және бронежилетке арналған керамикалық тақтайшаларға арналған отқа төзімді материалдар өндірісінде маңызды шикізат ретінде қызмет етіп, сонымен бірге абразивті дөңгелек ретінде де пайдаланылады.

Моһс бойынша 13-деңгейлі жоғары қаттылық көрсеткіші соққы мен дірілге төзімді болуын қамтамасыз етіп, тозу мен зақымдану қаупі бар ортада қолдануға ыңғайлы. Алмұрт пен бор карбиді соққыға төзімділік тұрғысынан әлі де ең үздік материалдар болып табылады, олар тозу мен зақымдану ықтималдығы жоғары жоғары қысымды ортада да сізге сенімді қызмет көрсетеді.

Қара SiC дәл лаппинг пен жылтырату операциялары үшін мінсіз материал болып табылады, дәл қолдануға арналған әртүрлі дән өлшемдерін ұсынады. Оның жоғары тазалығы мен бөлшектердің өлшемдік таралуын қатаң бақылау арқасында ол әр жолы біркелкі нәтиже береді. Құм қағазы немесе мата сияқты жабынды абразивті негіздерге жабыстырылғанда ол тиімді шкурка блогы, парағы немесе губкаға айналады.