کاربردهای کاربید سیلیکون سیاه چیست؟

کاربردهای کاربید سیلیکون سیاه چیست؟

کاربید سیلیکون سیاه (SiC) یک نوع ساینده‌ی «کاربردی» است (α-SiC، > 98% SiC، SiO₂/Fe کم). از آنجایی که این ماده سخت‌ترین ماده‌ی معدنی ساخته‌ی دست بشر به جز الماس است (Mohs 9.2-9.4، Knoop 2480) و با این حال تنها چند دلار در هر کیلوگرم قیمت دارد، در حجم بسیار زیادی برای کارهایی که صرفاً نیاز به برش ارزان و سریع دارند و جایی که رنگ تیره یا شکنندگی جزئی مشکلی ایجاد نمی‌کند، مصرف می‌شود. کاربردهای اصلی عبارتند از:

۱. ساینده‌های پیوندی

– چرخ‌های سنگ‌زنی شیشه‌ای و رزینی برای ابزارهای فولادی، چدنی، غیرآهنی و کاربیدی
– قطعات، نقاط نصب شده، میله‌های هونینگ برای میل لنگ، چرخ دنده‌ها، قرقره‌های هیدرولیک

۲. ساینده‌های روکش‌دار

– کاغذ سنباده تر و خشک، پارچه سمباده، تسمه، دیسک، چرخ‌های فلپ برای بدنه خودرو، چوب، پلاستیک، کامپوزیت، سنگ مرمر

۳. سندبلاست دانه‌ریز/فشاری

– سندبلاست بدنه کشتی، ورق فولادی، سنگ، بتن، ریخته‌گری آلومینیوم (ایجاد ظاهری تیز و مات برای لنگر)
– حکاکی روی شیشه، حروف یادبود، “سنگ‌شویی” جین (جایگزین سنگ پا)

۴. پرداخت‌کاری جرمی / غلتاندن

– کاسه‌های ویبره برای پلیسه‌گیری از قطعات ریخته‌گری شده آلومینیومی، قطعات لوله‌کشی برنجی، بست‌های ضد زنگ (برش‌ها ۲ تا ۳ برابر سریع‌تر از Al₂O₃)

۵. برش با جت آب ساینده

– SiC با مش ۶۰ تا ۱۲۰ ارزان‌ترین پرکننده سخت برای برش شیشه، لاستیک، سنگ مرمر است، جایی که گارنت بسیار گران است.

۶. افزودنی‌های ضد حرارتی

– دوغاب SiC شل (F400-F1200) که هنوز برای برش بلوک‌های مرمر و برخی شمش‌های سیلیکون خورشیدی استفاده می‌شود (با الماس جایگزین شده است اما هنوز > 30 kt yr⁻¹)

۷. نسوز و متالورژی

– خاک رس سوراخکاری، جرم ناودانی، مخلوط کوبیدن برای کوره‌های گنبدی و ریخته‌گری آهن (رسانایی حرارتی بالا، ترشوندگی کم توسط آهن)
– آجرهای SiC برای مبلمان کوره، قرع‌های تقطیر روی، بوته‌های ذوب آلومینیوم (SiC سیاه برای نسوزهای غیر ساینده ارزان‌تر از SiC سبز است)

۸. قطعات سایشی و اصطکاکی (ارزان‌قیمت)

– پرکننده لنت ترمز، روکش کلاچ (مقاومت در برابر محو شدن رنگ سبز ایجاد می‌کند و μ را افزایش می‌دهد)
– کاشی‌های سرامیکی ارزان قیمت برای ناودان‌ها، آسترهای داخلی شلنگ دوغاب (شناور SiC با پیوند اپوکسی)

۹. هنر گوهرتراشی و شیشه‌گری

– شن و ماسه مخصوص لیوان برای عقیق، کوارتز، ابسیدین؛ کار سرد روی شیشه (مش ۸۰-۲۲۰)

۱۰. افزودنی شیمیایی/متالورژی

– ۱ تا ۳ میلی‌متر SiC به عنوان کربورایزر/سیلیکونایزر و برای بهبود سیالیت مذاب به بار کوپولا اضافه می‌شود
– پیش‌ساز فرآیند Acheson برای ساخت سیلیکون با گرید متالورژیکی (SiC + Fe → FeSi)

به طور خلاصه، کاربید سیلیکون سیاه در هر جایی که نیاز به برش یا سنگ زنی تهاجمی و کم هزینه روی فلزات، سنگ، شیشه، کامپوزیت یا بتن دارید و به عنوان یک افزودنی ارزان و مقاوم در برابر حرارت در سیستم های ریخته گری و نسوز استفاده می شود.