كربيد السيليكون, مادة غير عضوية بالصيغة الكيميائية SiC, مصنوع من رمل الكوارتز, فحم الكوك (أو فحم الكوك), رقائق الخشب (يضاف الملح لإنتاج كربيد السيليكون الأخضر), وغيرها من المواد الخام المصهورة عند درجات حرارة عالية في أفران المقاومة. يوجد كربيد السيليكون أيضًا في الطبيعة كمعدن نادر, المويسانتي. بين ج, ن, ب وغيرها من المواد الخام المقاومة للحرارة عالية التقنية غير أكسيد, كربيد السيليكون هو الأكثر استخدامًا واقتصاديًا, والتي يمكن أن تسمى الرمال الفولاذية الذهبية أو الرمال المقاومة للحرارة. ينقسم الإنتاج الصناعي لكربيد السيليكون إلى نوعين كربيد السيليكون الأسود وكربيد السيليكون الأخضر, كلا بلورات سداسية, جاذبية معينة 3.20 ~ 3.25, الصلادة الدقيقة 2840 ~ 3320 كجم/مم2.
تاريخ كربيد السيليكون
كربيد السيليكون من شركة أتشيسون الأمريكية 1891 أثناء تجارب الاندماج الكهربائي الماسي, في المختبر وجدت عن طريق الخطأ كربيد, ثم تم الخلط بينه وبين خليط من الماس, هكذا سمي الأدمانتين, 1893 بحث أتشيسون عن طريقة صهر كربيد السيليكون الصناعية, والذي يشار إليه غالبًا باسم فرن أتشيسون, تم استخدامه حتى يومنا هذا, إلى مادة الكربون للجسم الأساسي لفرن المقاومة, التدفئة الكهربائية الكوارتز SiO2 وخليط من الكربون لإنتاج كربيد السيليكون.
تصنيف كربيد السيليكون
هناك نوعان أساسيان شائعان من كربيد السيليكون, كربيد السيليكون الأسود و كربيد السيليكون الأخضر, وكلاهما ألفا-SiC.
كربيد السيليكون الأسود
يحتوي كربيد السيليكون الأسود على حوالي 95% SiC, صلابته أعلى من كربيد السيليكون الأخضر, ويستخدم في الغالب لمعالجة المواد ذات قوة الشد المنخفضة, مثل الزجاج, سيراميك, حجر, صهر المواد, الحديد الزهر والمعادن غير الحديدية.
كربيد السيليكون الأخضر
يحتوي كربيد السيليكون الأخضر على حوالي 97% SiC أو أكثر, شحذ ذاتي جيد, تستخدم في الغالب لمعالجة الكربيد, سبائك التيتانيوم والزجاج البصري, تستخدم أيضًا لشحذ بطانات الأسطوانة والطحن الدقيق للأدوات الفولاذية عالية السرعة. بالإضافة الى, هناك أيضًا كربيد السيليكون المكعب, وهي عبارة عن بلورة صفراء-خضراء مصنوعة بعملية خاصة, تستخدم لصنع مواد كاشطة مناسبة لتحمل الآلات فائقة التشطيب, يمكن أن تجعل خشونة السطح من Ra32 ~ 0.16 ميكرون إلى Ra0.04 ~ 0.02 ميكرون في وقت واحد.
هيكل مادة كربيد السيليكون
كربيد السيليكون النقي عبارة عن بلورة عديمة اللون وشفافة. كربيد السيليكون الصناعي أصفر فاتح, لون أخضر, باللون الأزرق أو حتى الأسود حسب نوع ومحتوى الشوائب التي يحتوي عليها, وتختلف شفافيته باختلاف نقائه. ينقسم التركيب البلوري لكربيد السيليكون إلى α-SiC, وهو سداسي أو معيني, و β-SiC, وهو مكعب (يسمى كربيد السيليكون المكعب). يتكون α-SiC من العديد من المتغيرات المختلفة بسبب تسلسلات التراص المختلفة لذرات الكربون والسيليكون في بنيته البلورية, وأكثر من 70 تم العثور على أنواع. يتم تحويل β-SiC إلى α-SiC عند 2100 درجة مئوية وما فوق. التكرير. يتم سحق كتل كربيد السيليكون المكررة, تغسل بالأحماض والقلويات, يتم فصلها مغناطيسيًا وغربلتها أو اختيارها بالماء لتصنيع منتجات ذات أحجام مختلفة من الجسيمات.
عملية تصنيع كربيد السيليكون
بسبب محتواه الطبيعي المنخفض, كربيد السيليكون هو في الغالب من صنع الإنسان. الطريقة الشائعة هي خلط رمل الكوارتز مع فحم الكوك, باستخدام السيليكا وفحم الكوك الموجود فيه, إضافة الملح ورقائق الخشب, ووضعها في الفرن الكهربائي, تسخينه إلى درجة حرارة عالية تصل إلى حوالي 2000 درجة مئوية, ومن ثم الحصول على مسحوق كربيد السيليكون بعد العمليات الكيميائية المختلفة.
تطبيقات كربيد السيليكون
يحتوي كربيد السيليكون على أربعة مجالات تطبيق رئيسية, يسمى: سيراميك وظيفي, الحراريات المتقدمة, مزيلات و المواد الخام المعدنية.
مزيلات
وهي تستخدم أساسا لصنع عجلات الطحن, ورق زجاج, أحزمة جلخ, حجارة الزيت, كتل طحن, طحن رؤوس, المعاجين الكاشطة ولطحن وتلميع السيليكون أحادي البلورية, السيليكون متعدد الكريستالات في المنتجات الكهروضوئية والبلورات الكهرضغطية في صناعة الإلكترونيات, إلخ.
مواد مقاومة للحريق
استخدام كربيد السيليكون المقاوم للتآكل, مقاومة درجات الحرارة العالية, قوة عالية, الموصلية الحرارية الجيدة, مقاومة التأثير وخصائص أخرى, من ناحية أخرى، يمكن استخدام كربيد السيليكون في مجموعة متنوعة من بطانات أفران الصهر, مكونات الفرن ذات درجة الحرارة العالية, لوحة كربيد السيليكون, بطانة, أجزاء الدعم, ساغر, بوتقة كربيد السيليكون, إلخ..
من ناحية أخرى, يمكن استخدامه لمواد التسخين غير المباشرة ذات درجات الحرارة العالية في صناعة صهر المعادن غير الحديدية, مثل فرن تقطير الخزان العمودي, لوحة برج التقطير الفرن, خزان كهربائيا من الألومنيوم, بطانة فرن صهر النحاس, فرن مسحوق الزنك مع لوحة القوس, أنبوب حماية المزدوجة الحرارية, إلخ.; يتم استخدامه لجعل مقاومة التآكل, مقاومة للتآكل, مقاومة درجات الحرارة العالية وغيرها من مواد السيراميك كربيد السيليكون المتقدمة; يمكنها أيضًا صنع فوهة صاروخ, شفرات التوربينات الغازية, إلخ. بالإضافة الى, كربيد السيليكون هو أيضًا أحد المواد المثالية للطرق السريعة, مدارج الطيران, سخانات المياه بالطاقة الشمسية, إلخ.
إثراء المعادن
صلابة كربيد السيليكون تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس, مع مقاومة تآكل قوية, هي المادة المثالية للأنابيب المقاومة للتآكل, الدفاعات, غرف المضخة, الأعاصير, بطانات القادوس, ومقاومة التآكل 5-20 مرات من الحديد الزهر. مقاومة التآكل لها 5-20 أضعاف الحديد الزهر والمطاط, وهي أيضًا إحدى المواد المثالية لمدارج الطيران.
سيراميك وظيفي
لا يتمتع سيراميك SiC بخصائص ميكانيكية ممتازة في درجة حرارة الغرفة فحسب, مثل قوة الانحناء العالية, مقاومة ممتازة للأكسدة, مقاومة جيدة للتآكل, مقاومة التآكل العالية ومعامل الاحتكاك المنخفض, ولكن أيضًا الخواص الميكانيكية لدرجات الحرارة العالية (strength, مقاومة زحف, إلخ.) تستخدم على نطاق واسع في مواد السيراميك المختلفة.
مصنع كربيد السيليكون
خنان متفوقة لاستيراد المواد الكاشطة & شركة التصدير, المحدودة. (HSA), تأسست في 2001, هي المورد الرئيسي لكربيد السيليكون والمنتجات ذات الصلة في الصين. كمورد أساسي للمنتجات الكاشطة, تحافظ HSA على اتصال وثيق وتعاون استراتيجي مع العديد من الشركات متعددة الجنسيات الشهيرة. يغطي سوقنا أمريكا, كندا, منتصف الشرق, روسيا, إسبانيا, جنوب أفريقيا, جنوب شرق آسيا وغيرها.
إذا كان لديك حاجة لكربيد السيليكون, مرحبا بكم في الاتصال بنا!
