Pudrele de carbură de siliciu revoluționează procesele de fabricație la temperaturi înalte

Abrazivele din carbură de siliciu (SiC) sunt disponibile în mai multe mărimi de granulație și se găsesc frecvent atât în abrazivele cu liant, cât și în cele acoperite. În timp ce SiC poate fi găsit în mod natural în bijuteriile din moissanite, cea mai mare parte a producției de SiC utilizează fie procesul Acheson, fie tehnologia de depunere chimică a vaporilor pentru producție.

Capacitatea de refractare, conductivitatea termică ridicată și rezistența la coroziune îl fac materialul perfect pentru căptușelile cuptoarelor, creuzetele și alte componente siderurgice.

Metode de sinteză îmbunătățite

Carbura de siliciu este renumită pentru duritatea sa superioară (a doua după diamant și nitrură de bor cubică), rezistența ridicată, stabilitatea chimică și rezistența la temperatură - calități care o transformă în materialul de bază pentru aplicațiile ceramice și refractare de fabricație. În plus, carbura de siliciu își găsește, de asemenea, aplicații pe scară largă în dispozitive electronice de înaltă performanță - în special semiconductori de putere, tranzistori cu efect de câmp cu semiconductori cu oxid metalic (MOSFET) și tranzistori bipolari cu poartă izolată (IGBT).

Producătorii produc carbură de siliciu prin încălzirea unui amestec de nisip silicios și cocs la temperaturi extrem de ridicate până când reacția chimică, cunoscută sub numele de sinteza SiC, produce forme cristalizate cunoscute sub numele de SiC verde sau negru, în funcție de nivelul de puritate. Odată produs, SiC poate fi rafinat în continuare în dimensiuni de particule adaptate pentru aplicații specifice prin diverse metode de sinteză, cum ar fi schema Acheson, reducerea termică a carbonului și descompunerea termică a polimerilor lichizi - fiecare utilizând procese de încălzire mari consumatoare de energie care trebuie să atingă temperaturi de reacție pentru a forma cristale de SiC cristalizate înainte de a fi nevoie de spălare cu acid și uscare înainte ca producția să se poată finaliza și apoi să producă forma sa finală.

Automatizare

Producția de carbură de siliciu începe prin amestecarea prafului de cocs și a cuarțului, urmată de aplicarea electricității printr-un miez de grafit pentru a-l încălzi până când apare carbura de siliciu rafinată (SiC) - acest proces este cunoscut sub numele de procesul Acheson.

Odată ce materiile prime au fost pregătite, pot fi utilizate diverse tehnici pentru a transforma pulberea în saggaruri. Odată formate, aceste saggaruri sunt supuse unor etape de postprocesare, cum ar fi prelucrarea mecanică și acoperirea suprafeței, care le asigură durabilitatea și rezistența la coroziunea chimică la temperaturi ridicate.

Pulberea neagră de carbură de siliciu este un material din ce în ce mai popular pentru fabricarea produselor abrazive, cum ar fi roțile abrazive și uneltele de tăiere, datorită durității sale excepționale și conductivității termice superioare. În plus, acest material poate fi găsit în procesele de producție din industria electronică pentru semiconductori și diode, precum și rezistența sa la temperaturi ridicate, făcându-l potrivit pentru fabricarea materialelor refractare utilizate în cuptoare, cuptoare, creuzete în construcții sau industria metalurgică.

Prelucrare la temperaturi ridicate

Pulberea de carbură de siliciu oferă proprietăți mecanice excelente care o fac potrivită pentru aplicații la temperaturi ridicate. Duritatea și rezistența la uzură o fac foarte rezistentă la uzură, în timp ce stabilitatea termică, rezistența chimică și conductivitatea electrică o fac, de asemenea, foarte căutată.

Producerea acestui material presupune încălzirea unui amestec de siliciu și cocs la temperaturi foarte ridicate într-un cuptor special, ceea ce determină reacțiile lor pentru a forma cristale mari de carbură de siliciu.

După ce carbura de siliciu a fost formată, aceasta trebuie spălată pentru a îndepărta impuritățile înainte de a fi uscată prin diferite tehnici, cum ar fi uscarea cu aer cald, în vid sau cu microunde.

După uscare, carbura de siliciu este zdrobită, sortată, măcinată încă o dată și prelucrată pentru aplicații specifice. Rezultatul final este un lingou care poate fi apoi modelat pentru a îndeplini specificațiile individuale - producătorii folosesc acest lingou pentru a crea, de exemplu, duze pentru arzătoare - o componentă integrantă în asigurarea eficienței maxime de pulverizare a combustibilului.

Sustenabilitate

Pulberea de carbură de siliciu se remarcă în mediile de producție dificile prin proprietățile sale impresionante, cum ar fi duritatea incredibilă, conductivitatea termică excelentă și rezistența la coroziune. Ca atare, acest material a fost mult timp utilizat în producția de abrazive și electronice, inclusiv în tăierea și lustruirea metalelor sau a plăcilor ceramice.

Datorită durității și ascuțimii sale remarcabile, diamantul este utilizat în mod obișnuit în industria abrazivilor pentru fabricarea discurilor de șlefuire și de tăiere. De asemenea, producătorii de electronice se bazează foarte mult pe diamant datorită proprietăților sale excelente de conductivitate termică, precum și a rezistenței la uzură.

Producția de carbură de siliciu poate fi realizată într-un mod responsabil față de mediu, folosind surse de energie regenerabile și sisteme de recuperare a deșeurilor pentru a reduce la minimum emisiile de gaze cu efect de seră. Prin utilizarea unor astfel de practici, producătorii pot reduce consumul de energie, reducând în același timp costurile operaționale - un aspect deosebit de relevant în contextul actual al creșterii costurilor energiei.