Що таке чорний карбід кремнію?
Чорний карбід кремнію (SiC) належить до сімейства альфа-SiC і містить приблизно 95% SiC. Його виробляють в електричній печі опору за допомогою процесу Ачесона, в якому кремнеземний пісок і нафтовий кокс реагують при високій температурі. Отриману кристалічну масу подрібнюють, класифікують і подрібнюють на зерна та порошки контрольованого розміру. Оскільки його міцність вища, ніж у зеленого карбіду кремнію, він є першим вибором для шліфування та різання матеріалів із низькою міцністю на розрив, таких як скло, кераміка, камінь, вогнетриви, чавун і кольорові метали.
Порівняно чорний, зелений і кубічний карбід кремнію
Існує два широко використовувані основні різновиди карбіду кремнію: чорний карбід кремнію та зелений карбід кремнію, обидва з яких належать до альфа-SiC. Третій різновид, кубічний карбід кремнію, виробляється за допомогою спеціального процесу.
| Різноманітність | Вміст SiC | Ключова властивість | Типові застосування |
|---|---|---|---|
| Чорний карбід кремнію | Близько 95% | Вища міцність | Скло, кераміка, камінь, вогнетриви, чавун, кольорові метали |
| Зелений карбід кремнію | Більше 97% | Гарне самозаточування- | Цементований карбід, титановий сплав, оптичне скло, хонінгування гільз циліндрів, точне шліфування ріжучих інструментів із швидкорізальної сталі- |
| Кубічний карбід кремнію | Жовто-зелений кристал, спеціальний процес | Над-можливість фінішної обробки | Ультра{0}}фінішна обробка підшипників, що зменшує шорсткість поверхні до Ra 0,04-0,02 мікрона за один прохід |
Хімічний склад і фізичні властивості
У таблиці нижче наведено типові граничні значення хімічного складу для основних комерційних марок, включаючи сорти абразивів, мікропорошок, вогнетривкі сорти та тонкий порошок. FC відноситься до вільного вуглецю, а Fe2O3 до оксиду заліза, обидва контролюються як домішки.
| призначення | Специфікація | SiC min (%) | FC max (%) | Fe2O3 макс. (%) | Макс магнітного матеріалу (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Марка абразивів | Зерно 12-80 | 98 | 0.20 | 0.6 | 0.0023 |
| Марка абразивів | Зерно 90-150 | 97 | 0.30 | 0.8 | 0.0021 |
| Марка абразивів | Зерно 180-220 | 97 | 0.30 | 1.2 | 0.0018 |
| Мікропорошок | 240-4000 | 96 | 0.35 | 1.35 | - |
| Марка вогнетривкості | 0-1, 1-3, 3-5, 5-8 мм | 97 | 0.35 | 1.35 | - |
| Дрібний порошок | -180, -200, -240, -320 меш | 97 | 0.35 | 1.35 | - |
Нижче наведено типові фізичні властивості чорного карбіду кремнію.
| Власність | Значення |
|---|---|
| колір | чорний |
| Твердість (Моос) | 9.15 |
| Температура плавлення (градуси С) | 2250 |
| Максимальна робоча температура (градуси C) | 1900 |
| Справжня щільність (г/см3) | 3.9 |
Застосування чорного SiC у шліфувальних кругах
Наждачний порошок чорного карбіду кремнію додається до шліфувальних кругів та інших абразивних інструментів для обробки матеріалів із низькою міцністю на розрив. Типові роботи включають шліфування кромок і формування скла, різання та шліфування кераміки та каменю, кондиціювання вогнетривких блоків і грубе шліфування чавуну та -кольорових металів, таких як мідь і алюміній. Вища міцність чорного SiC означає, що зерна менш легко ламаються, забезпечуючи більший термін служби диска в цих випадках, ніж зелений SiC. Більш дрібні мікропорошки використовуються для притирки та полірування, тоді як вогнетривкі сорти використовуються в меблях для печей і високо{4}}футеровці печей.
Як вибрати правильний сорт
Вибір правильного сорту залежить від матеріалу заготовки, необхідної обробки поверхні та типу процесу. Для видалення матеріалу зі скла, каменю та чавуну зазвичай використовуються грубі абразивні зерна в діапазоні 12-80. Для фінішної обробки та хонінгування краще використовувати більш дрібні зерна, такі як 90-220, і мікропорошки в діапазоні 240-4000. Якщо для дуже твердих матеріалів, таких як цементований карбід або титановий сплав, необхідне самозаточування, зелений карбід кремнію зазвичай краще підходить. Завжди перевіряйте мінімальний вміст SiC, межі вільного вуглецю та оксиду заліза відповідно до вимог вашої програми та специфікацій, узгоджених з постачальником.
Часті запитання
Яка різниця між чорним і зеленим карбідом кремнію?
Чорний карбід кремнію містить приблизно 95% SiC і є міцнішим, тоді як зелений карбід кремнію містить понад 97% SiC і має кращі властивості само-самозагострення. Чорний SiC підходить для матеріалів з низьким -розтягуванням; зелений SiC підходить для таких твердих матеріалів, як цементований карбід і титановий сплав.
Який вміст SiC у чорному карбіді кремнію?
Як правило, приблизно 95%, з комерційними класами, перерахованими на 96-98% мінімум, залежно від специфікації.
Яку твердість має чорний карбід кремнію?
Приблизно 9,15 за шкалою Мооса, з температурою плавлення 2250 градусів C і максимальною робочою температурою близько 1900 градусів C.
Який розмір сітки вибрати для притирки?
Мікропорошки в діапазоні 240-4000 використовуються для притирки і полірування. Чим дрібніша зернистість, тим гладкіша в результаті поверхня.
Чи можна використовувати чорний карбід кремнію для шліфування сталі?
В основному він призначений для матеріалів із низькою-розтяжністю, таких як скло, кераміка, камінь, чавун і-кольорові метали. Для загартованої сталі та карбіду зазвичай краще використовувати зелений карбід кремнію або інші абразиви.
Яка справжня щільність чорного карбіду кремнію?
Близько 3,9 г/см3, що є актуальним для розрахунку насипної щільності та упаковки в абразивних інструментах і вогнетривких виробах.