Mustan piikarbidin tuotteen esittely ja käyttö
Musta piikarbidi(lyhennettynä musta piikarbidi) on keinotekoinen ei-metallinen materiaali, joka on valmistettu kvartsihiekasta ja maaöljykoksista pääraaka-aineina ja sulatetaan korkeassa lämpötilassa vastusuunissa. Sillä on mustanharmaa tai tummanmusta ulkonäkö, erittäin korkea kovuus, hyvä lämmönjohtavuus ja kemiallinen stabiilius. Se on erinomainen teollisuusraaka-aine ja sitä käytetään laajalti hioma-aineissa, tulenkestävissä materiaaleissa, metallurgiassa, keramiikassa, elektroniikassa ja muilla aloilla.
Ⅰ. Mustan piikarbidin suorituskykyominaisuudet
Mohsin kovuusmusta piikarbidion jopa 9,2, toiseksi paras timantin ja kuutioboorinitridin jälkeen, ja sillä on erittäin vahva kulutuskestävyys ja iskunkestävyys. Sen sulamispiste on noin 2700 °C, ja se säilyttää rakenteellisen vakauden korkeissa lämpötiloissa eikä ole helppo hajota tai muuttaa muotoaan. Lisäksi sillä on hyvä lämmönjohtavuus ja alhainen lämpölaajenemiskerroin, ja se osoittaa silti erinomaista lämpöshokin kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa ja paineissa.
Kemiallisten ominaisuuksien osalta mustalla piikarbidilla on hyvä korroosionkestävyys happoja ja emäksiä vastaan, ja se soveltuu erityisen hyvin teolliseen käyttöön vaativissa olosuhteissa. Korkea johtavuus tekee siitä myös vaihtoehtoisen materiaalin tietyille sähkölämmitysmateriaaleille ja puolijohdekentille.
II. Tärkeimmät tuotemuodot ja tekniset tiedot
Mustaa piikarbidia voidaan valmistaa eri muotoihin eri hiukkaskokojen ja käyttötarkoitusten mukaan:
Lohkomateriaali: suuria kiteitä sulatuksen jälkeen, joita käytetään usein jälleenkäsittelyyn tai metallurgisiin lisäaineisiin;
Rakeinen hiekka (F-hiekka/P-hiekka): käytetään hiomalaikkojen, hiekkapuhallushioma-aineiden, hiekkapaperin jne. valmistukseen;
Mikrojauhe (W-, D-sarja): käytetään erittäin tarkkaan hiontaan, kiillotukseen, keraamiseen sintraukseen jne.;
Nanotason mikrojauhe: käytetään huippuluokan elektroniikkakeramiikassa, lämpöä johtavissa komposiittimateriaaleissa jne.
Hiukkaskoko vaihtelee F16:sta F1200:aan, ja mikrojauheen hiukkaskoko voi saavuttaa nanometritason, jota voidaan räätälöidä eri sovellusalueiden teknisten vaatimusten mukaisesti.
Ⅲ. Mustan piikarbidin tärkeimmät käyttöalueet
1. Hioma- ja hiomatyökalut
Hioma-aineet ovat mustan piikarbidin perinteisin ja laajimmin käytetty sovellusalue. Korkean kovuuden ja itseteroittuvien ominaisuuksiensa ansiosta mustaa piikarbidia voidaan käyttää erilaisten hiomatuotteiden, kuten hiomalaikkojen, katkaisulaikkojen, hiekkapaperin, hiomapäiden, hiomapastan jne. valmistukseen, jotka soveltuvat valuraudan, teräksen, ei-rautametallien, keramiikan, lasin, kvartsin ja sementtituotteiden hiomiseen ja käsittelyyn.
Sen etuja ovat nopea jauhatusnopeus, ei tukkeutumisen helppous ja korkea prosessointitehokkuus. Sitä käytetään laajalti metallinjalostuksessa, koneenrakennuksessa, rakennusten sisustuksessa ja muilla teollisuudenaloilla.
2. Tulenkestävät materiaalit
Korkean lämpötilan ja korroosionkestävyytensä ansiosta mustaa piikarbidia käytetään laajalti korkean lämpötilan tulenkestävien materiaalien alalla. Siitä voidaan valmistaa piikarbiditiiliä, uunien vuorauksia, upokkaita, termoelementtien suojaputkia, uunityökaluja, suuttimia, tuubitiiliä jne., ja sitä käytetään laajalti korkean lämpötilan teollisuudenaloilla, kuten metallurgiassa, ei-rautametallien, sähkön, lasin ja sementin teollisuudessa jne., laitteiden käyttöiän pidentämiseksi ja käyttöturvallisuuden parantamiseksi.
Lisäksi piikarbidimateriaaleilla on hyvät antioksidanttiominaisuudet korkean lämpötilan hapettavissa ilmakehissä ja ne soveltuvat käytettäväksi kuumien masuunien, masuunien ja muiden laitteiden keskeisissä osissa.
3. Metallurginen teollisuus
Metallurgisissa prosesseissa, kuten teräksenvalmistuksessa ja valamisessa, mustaa piikarbidia voidaan käyttää hapettumisenestoaineena, lämmitysaineena ja uudelleenhiilittimenä. Korkean hiilipitoisuuden ja nopean lämmönluovutuksen ansiosta se voi tehokkaasti parantaa sulatuksen tehokkuutta ja sulan teräksen laatua. Samalla se voi myös vähentää epäpuhtauspitoisuutta sulatusprosessissa ja auttaa puhdistamaan sulaa terästä.
Jotkut terästehtaat lisäävät myös tietyn määrän piikarbidia valuraudan ja pallografiittivaluraudan koostumuksen säätämiseksi kustannusten säästämiseksi ja valukappaleiden suorituskyvyn parantamiseksi.
4. Keramiikka ja elektroniikkamateriaalit
Musta piikarbidi on myös tärkeä raaka-aine funktionaalisille keraamisille materiaaleille. Sitä voidaan käyttää rakennekeraamien, kulutusta kestävien keraamien, lämpöä johtavien keraamien jne. valmistukseen, ja sillä on laajat mahdollisuudet elektroniikan, kemianteollisuuden, koneiden jne. aloilla. Sen lämmönjohtavuus on erinomainen, jopa 120 W/m·K, ja sitä käytetään usein lämpöä johtavissa lämmönpoistomateriaaleissa, lämpörajapintamateriaaleissa ja LED-lämmönpoistokomponenteissa.
Lisäksi piikarbidi on vähitellen siirtynyt tehopuolijohteiden kenttään ja siitä on tullut korkean lämpötilan ja korkeajännitteisten laitteiden perusmateriaali. Vaikka mustan piikarbidin puhtaus on hieman alhaisempi kuin vihreän piikarbidin, sitä käytetään myös joissakin keski- ja matalajännitteisissä elektroniikkatuotteissa.
5. Aurinkosähkö ja uudet energialähteet
Mustaa piikarbidijauhetta käytetään laajalti piikiekkojen leikkauksessa aurinkosähköteollisuudessa. Timanttilangan leikkausprosessissa hioma-aineena sillä on etuna korkea kovuus, lujuus jaleikkausvoima, pieni häviö ja sileä leikkauspinta, mikä auttaa parantamaan piikiekkojen leikkaustehokkuutta ja saantoa sekä vähentämään kiekkojen hävikkiastetta ja tuotantokustannuksia.
Uusien energia- ja materiaaliteknologioiden jatkuvan kehityksen myötä piikarbidia kehitetään myös uusille aloille, kuten litium-akkujen negatiivisten elektrodien lisäaineille ja keraamisille kalvokantajille.
Ⅳ. Yhteenveto ja katsaus
Mustalla piikarbidilla on korvaamaton rooli monilla teollisuudenaloilla erinomaisten mekaanisten, lämpöön liittyvien ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta. Valmistusteknologian jatkuvan kehityksen, tuotteiden hiukkaskoon hallinnan, puhtauden parantamisen ja sovellusalueiden jatkuvan laajenemisen myötä musta piikarbidi kehittyy kohti korkeaa suorituskykyä ja tarkkuutta.
Tulevaisuudessa, uuden energian, elektronisen keramiikan ja huippuluokan teollisuudenalojen nopean nousun myötähionta ja älykkään valmistuksen ansiosta mustalla piikarbidilla on yhä tärkeämpi rooli huippuluokan valmistuksessa ja siitä tulee edistyneen materiaaliteknologiajärjestelmän ydinosa.