Johdatus mustiin piituotteisiin ja niiden käyttöön hiekkapuhalluksessa
Musta piion toiminnallinen piimateriaali, jolla on erityinen pintarakenne. Se on saanut nimensä erittäin voimakkaasta valon absorptiokyvystään ja ainutlaatuisesta mikro-nanorakenteisesta pintamorfologiastaan. Viime vuosina pintakäsittelyn tarkkuuden ja materiaalien suorituskykyvaatimusten parantuessa huippuluokan valmistuksessa mustaa piitä on käytetty laajalti aurinkosähkössä, optoelektroniikassa, puolijohteissa, optisten komponenttien valmistuksessa ja muilla aloilla erinomaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta. Samaan aikaan musta pii on vähitellen siirtynyt pintahiekkapuhallusteollisuuteen ja siitä on tullut uudentyyppinen hiekkapuhallusmateriaali, jolla on erinomainen suorituskyky.
Ⅰ. Mustan piin perusominaisuudet
Musta pii muodostetaan käsittelemällä piipintaa useilla mikro-nanorakenteiden valmistustekniikoilla (kuten reaktiivisella ionetsauksella, metalliavusteisella kemiallisella etsauksella, laserilla indusoidulla etsauksella jne.). Sen pinnalla on tiheä kartio- tai pylväsrakenne, joka voi merkittävästi vähentää valon heijastavuutta. Heijastavuus näkyvällä alueella ja lähi-infrapuna-alueella voi olla jopa alle 1 %, joten se on ulkonäöltään tummanmusta.
Mustalla piillä ei ole ainoastaan erinomaiset optiset ominaisuudet, vaan sillä on myös korkea kovuus, korkea puhtaus, kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys. Sen hiukkasrakenne on vahva ja soveltuu useisiin sykleihin suurnopeusiskuolosuhteissa. Se toimii hiekkapuhalluksessa paremmin kuin perinteiset hioma-aineet, kuten valkoinen korundi, ruskea korundi, kvartsihiekka jne.
II. Mustan piin edut hiekkapuhalluksessa
Hiekkapuhallus on pintakäsittelymenetelmä, jossa käytetään nopeaa hiekkavirtausta pinnan puhdistamiseksi, oksidikerroksen poistamiseksi, karhentamiseksi tai koristeellisten vaikutelmaiden aikaansaamiseksi. Tehokkaana hioma-aineena mustalla silikonilla on ilmeisiä etuja hiekkapuhalluksen alalla:
1. Hieno ja tasainen pintavaikutus
Mustan piihiukkasen geometrinen rakenne on säännöllinen ja morfologia vakaa. Ruiskutuksen jälkeen se voi muodostaa tasaisen ja yhtenäisen mattapinnan työkappaleen pinnalle. Tämä käsittelyvaikutus soveltuu erityisesti tuotteille, kuten optiselle lasille, linssikoteloille, alumiiniseoksesta valmistetuille rakenneosille jne., joilla on erittäin korkeat vaatimukset pinnan tasalaatuisuudelle ja ulkonäölle.
2. Korkea kovuus ja iskunkestävyys
Mustan piin Mohsin kovuus on jopa 8,5 tai enemmän, hiekkapuhalluksen aikana rikkoutumisaste on alhainen ja käyttöikä pitkä. Tavalliseen kvartsihiekkaan tai lasihelmiin verrattuna mustan piin hiekkapuhallus on tehokkaampaa ja sillä on suurempi iskuvoima, ja se voi suorittaa syväpuhdistuksen ja karhennuksen lyhyessä ajassa.
3. Korkea puhtaus ja ympäristönsuojelu
Mustan piin puhtaus on yleensä yli 99 %, eikä se sisällä haitallisia epäpuhtauksia, kuten vapaata piitä tai raskasmetalleja. Sen pölypäästöt hiekkapuhallustyöpajassa ovat vähäisiä, ja se soveltuu erityisesti käytettäväksi erittäin puhtaissa teollisuudenaloissa, kuten elektroniikkakomponenteissa, lääkinnällisissä laitteissa ja puolijohdepakkauksissa. Samalla sen hiukkasmuoto on vakaa, pölynmuodostus on vähäistä ja se on turvallisempaa käyttäjien terveydelle.
4. Uudelleenkäytettävä ja kustannustehokas
Korkean kovuuden ja rakenteellisen vakauden ansiosta musta pii säilyttää hyvän ruiskutustehon useiden syklien jälkeen, mikä vähentää huomattavasti materiaalihävikkiä. Musta pii on taloudellisempi suurissa automaattisissa hiekkapuhalluslaitteissa.
Ⅲ. Tyypilliset käyttöalueet
Mustaa silikonihiekkapuhallusainetta on käytetty laajalti seuraavilla aloilla:
Tarkkuuslaitteiston pintakäsittely mattapintaiseksi: kuten huippuluokan matkapuhelimen keskikehys, kannettavan tietokoneen kuori, älykellon kuori ja muut alumiiniseoksesta valmistetut tuotteet;
Optinen lasin kuorrutuskäsittely: käytetään linsseihin, suodattimiin, optisiin ikkunoihin ja koristeluun;
Ilmailu- ja sotilasosat: poista oksidikerros muuttamatta kokoa pinnoitteen tarttuvuuden parantamiseksi;
Elektroninen pakkauspinnan etsaus: parantaa pakkaustarkkuutta ja rajapinnan tarttuvuutta;
Keraamisten ja komposiittimateriaalien mikrohiekkapuhallus: pinnan karhennuskäsittely sidoslujuuden parantamiseksi.
III. Yhteenveto
Hiekkapuhallusteknologian jatkuvan kehityksen ja valmistusteollisuuden siirtyessä kohti suurempaa tarkkuutta ja parempaa ympäristönsuojelua perinteiset hiekkapuhallusmateriaalit eivät enää pysty vastaamaan huippuprosessien tarpeisiin. Musta pii on toiminnallisena hioma-aineena, jolla on korkea lujuus, alhainen heijastus, korkea puhtaus ja ympäristönsuojelu, tulossa tärkeäksi päivitysmateriaaliksi hiekkapuhallusteollisuudessa. Olipa kyseessä sitten tarkkuusvalmistus, optinen mattapinta, elektronisten laitteiden käsittely, ilmailu- ja avaruuslaitteiden pinnan esikäsittely ja muut alat, mustalla piillä on laajat sovellusmahdollisuudet.