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高级陶瓷: 碳化硅磨料, 完整指南

碳化硅先进陶瓷

高级陶瓷

先进的陶瓷材料在电子产品中有多种用途, 沟通, 航空, 军队, 和高科技产业. 它们对芯片制造等信息技术系统非常有益, 压电陶瓷, 电容器陶瓷, 和铁氧体磁性应用.

高级陶瓷在美国的销售额是 30 十亿美元的产业. 它正在增长 105 每年. 高级陶瓷是一个广义术语,包含三种不同类型的材料: 工具陶瓷, 结构陶瓷, 和功能陶瓷.

  • 结构陶瓷– 这些材料专为高强度而设计, 热冲击, 和耐化学性. 它们还具有出色的硬度和抗氧化性, 腐蚀, 和穿. 这些特性使它们适用于不友好的环境. 一些广泛使用的结构陶瓷包括 碳化硅陶瓷, 氮化硅陶瓷, 和氧化铝陶瓷.
  • 工具陶瓷– 这些材料用于生产工业产品, 厨具, 炊具, 和餐具. 最受欢迎的工具陶瓷类型包括金刚石 (自然发生的形式), 硬质合金, 立方氮化硼, ETC.
  • 功能陶瓷– 这些材料被创建为具有电光特性,如 LED 或激光. 它们根据不同的物理特性而有所不同,这反过来又使它们对特定功能有用. 以光学陶瓷为例, 材料表现出高透明度, 发光, 荧光, 和电致变色效果. 例子包括二氧化硅, 三氧化钨, 和碲化镉. 功能陶瓷又可分为磁性, 半导体, 和电介质.

碳化硅磨料

碳化硅陶瓷磨料由碳化硅组成, 化学上称为SiC. 它是由紧密排列的硅和碳分子组成的化合物. 它作为莫桑石矿物天然存在, 它的颗粒通过加热结合在一起 (1200 ℃~ 1400 ℃), 也称为烧结过程. 其承受重度磨损的能力和经济的生产使其成为磨料的完美选择. 它具有低热膨胀性并且重量轻. 视应用需求而定, 它可以用作松散和固体磨料.

将碳化硅颗粒层压在纸上用作砂纸. 由于其生产经济性,这种硬化合物在现代宝石加工中很受欢迎. 在工业运营中, 它用于珩磨, 打磨, 喷砂, 和水射流切割. 碳化硅陶瓷表现出抗氧化性, 良好的导热性, 和, 电导率.

使碳化硅成为磨料用途最佳选择的特性

碳化硅是最耐腐蚀的陶瓷,可以在高达 1400 ℃. 使其成为磨料首选的显着特点是:

  • 高强度陶瓷
  • 轻质材料
  • 能够在非常高的温度下保持强度:
  • 高耐磨性
  • 高耐腐蚀性
  • 生产非常经济

使用的最佳和最有价值的好处 碳化硅磨料 如下面所述:

  • 极快的切割速度带来更快的爆破时间
  • 磁性含量和污染的存在可忽略不计
  • 与其硬度和强度相称的卓越切削速度
  • 与其他金属喷砂流相比,成分更轻
  • 采购和制造成本低
  • 范围广泛的粒度
  • 环保生物降解材料

更远, 我们讨论了 SiC 的每一个特性,这些特性使其成为用作研磨材料的候选材料:

物理特性

我们在本文中讨论了碳化硅的许多物理特性. 在实测中, 它的密度是 3.20 克每立方米, 硬度为 9.5 莫氏. 由于碳化硅的热膨胀参数仍然很低, 它耐热冲击并具有低导热性.

化学性质

碳化硅具有很强的抗化学性能. 它耐酸侵蚀但在碱性条件下不稳定. 由于材料承受1300-1400℃范围内的极高温度, 形成含有二氧化硅的外保护层. 该层为内部碳化硅晶体提供覆盖. 随着这个保护层变厚, 它阻止碳化硅分子与其他化学物质结合.

电气性能

碳化硅的电导率与其环境温度成反比. 随着温度升高, 导电率下降. 当碳化硅处于恒温状态时, 它展示了半导体的特性. 碳化硅的整体电导率可以根据其不同的杂质而改变.

碳化硅陶瓷简史

碳化硅自诞生以来 1893 主要作为磨料. 利用烧结工艺使碳化硅分子间紧密结合,得到坚硬的陶瓷材料. 商业碳化硅衬底已供应给该行业,因为 1987.

  • 在这一年 1905, 第一颗陨石被发现携带碳化硅质量
  • 1907那一年出现了第一个基于碳化硅的 LED (发光二极管)
  • 在 1955, LELY提出碳化硅优质碳化的概念,使其能够用作电子材料
  • 那一年 1958 见证了世界上第一届碳化硅会议在波士顿

不同类型的碳化硅陶瓷

  • 烧结碳化硅– 该材料通过混合非氧化物烧结助剂生产 (在 SiC 中不分解的金属和金属氧化物) 用精细和纯净的碳化硅粉末. 这些过程遵循等静压等步骤, 模压机, 和注塑操作.
  • 氮化结合碳化硅– 该材料具有出色的耐磨性和耐腐蚀性. 它是在碳化硅分子与硅或其他添加剂一起烧制时通过将氮与碳化硅分子结合而形成的.
  • 反应结合碳化硅– 当熔融硅经受多孔碳 (或石墨), 化学反应生成反应结合碳化硅. 又称硅化碳化硅.
  • 黏土结合碳化硅– 该材料是使用粘土作为烧结添加剂烧结碳化硅细粉时形成的. 烧结过程在1350°C的温度下进行. 如此获得的材料通常具有的孔隙率为 24%.
  • 化学气相沉积碳化硅– 化学气相沉积过程是在挥发性硅烷衍生物与氢气和氮气结合的情况下在碳化硅分子上进行的. 该物质混合物在以下范围内加热 900 – 1200°C 以获得化学气相沉积碳化硅.

市场上可用的碳化硅磨料类型

碳化硅粉 (化学生产)

这是最常用的碳化硅磨料. 它是由气化的聚硅氧烷反应和热解生产碳化硅粉末而制成的. 简单的一步加热过程简单经济. 将蒸发的聚硅氧烷引入 1600°C 的热反应室,该反应室能够将聚硅氧烷蒸气转化为碳化硅粉末.

碳化硅砂纸

碳化硅砂纸用于干磨和湿磨工艺. 它还用于使用粗砂去除铁锈. 它有效地应用于木地板修补和玻璃和金属去毛刺等工艺. 艺术家们经常用它来为大理石和石材雕刻家提供合适的饰面.

碳化硅砂纸片

砂纸片由坚硬而锋利的碳化硅砂粒组成. 由于粗粒的尺寸小且粗粒易碎, 它的使用寿命不长. 用于大理石等表面的各种打磨工作, 金属, 石头, 玻璃, 硬塑料, ETC.

碳化硅粉

这是一种天然存在的矿物质. 粉末形式广泛用于水刀切割等磨损工艺, 打磨, 和喷砂. 碳化硅微粉是黑色金属粗抛和精磨的理想研磨介质, 半导体, 甚至陶瓷.

碳化硅砂轮

研磨机配有轮子,可在更大的表面区域连续运行和应用. 砂轮芯通常由复合材料制成. 碳化硅砂轮因其快速切削能力而用于有色金属. 因此,锋利的砂砾用于软金属. 涂有绿色碳化硅的砂轮可用于硬质合金表面. 同时, 黑色碳化硅涂层车轮可用于石材和塑料表面.

碳化硅磨刀石

磨刀石普遍用于磨不锈钢材质的刀具. 碳化硅磨刀石可以快速磨刀而不会造成太大磨损. 这 9-10 莫氏硬度使它们成为可长期使用的耐用材料.

硅磨料有用的工业操作:

  • 适合不同应用的喷房
  • 使用液压油进行水库爆破
  • 修补古董炉灶
  • 作为爆破的照明介质
  • 室外金属材料喷砂处理和蚀刻 (例如, 灯杆, 露台家具, ETC。)
  • 卡车床准备
  • 玻璃和金属的去毛刺和抛光
  • 抛光饰品

中国碳化硅原料制造商

河南卓越磨具有限公司拥有超过 20 磨料领域多年经验. 我们是中国领先的碳化硅及相关产品供应商. 我们提供黑碳化硅, 硅石英砂, 和石油焦产品. 这些材料在高温下电熔以获得六方晶粒. 黑色碳化硅颗粒具有低热膨胀性, 高导电性和导热性, 非常难. 它们在以下位置可用 尺码:

  • 黑碳化硅宏观分裂
  • 黑碳化硅粗磨料
  • 黑碳化硅微粉

绿碳化硅, 质量高于黑碳化硅, 硬度接近钻石. 它提供了极好的抛光和研磨介质. 一种不受任何化学物质影响的材料. 它们在以下位置可用 尺码:

  • 绿碳化硅微粉
  • 绿碳化硅粗磨料

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