O carboneto de silício preto (SiC) é um material sintético com elevada dureza, elevada resistência ao desgaste, elevada resistência à temperatura e excelente estabilidade química. É feito principalmente de areia de quartzo, coque de petróleo e outras matérias-primas fundidas num forno elétrico de alta temperatura. Tem uma vasta gama de utilizações, abrangendo vários campos industriais. As principais aplicações são as seguintes:
—
1. Abrasivos e ferramentas de corte
– Materiais abrasivos: O carboneto de silício preto é muito utilizado no fabrico de mós, lixas, cabeças de retificação, etc. devido à sua elevada dureza (dureza de Mohs 9,2). É adequado para moer materiais de baixa resistência, como vidro, cerâmica, pedra e ferro fundido.
– Ferramentas de corte: Como matéria-prima para discos de corte, é utilizada no processamento de pedras, corte de metais e outros campos, especialmente adequada para cortar materiais frágeis.
—
2. Materiais refratários
– Aplicações industriais a altas temperaturas: A resistência a altas temperaturas do carboneto de silício preto (ponto de fusão de cerca de 2700℃) torna-o um material ideal para revestimentos de fornos, tijolos refratários e betão. É utilizado em equipamentos de alta temperatura na metalurgia, cerâmica, vidro e outras indústrias.
– Resistência à corrosão: Excelente desempenho em ambientes de alta temperatura e corrosão química (como fornos de siderurgia).
—
3. Peças resistentes ao desgaste e ao impacto
– Peças industriais resistentes ao desgaste: Utilizadas para fabricar anéis de vedação mecânica, bicos de jateamento de areia, peças de bombas de lama, etc., adequadas para ambientes agressivos, como a mineração e as indústrias químicas.
– Materiais à prova de bala: Devido à elevada dureza e resistência ao impacto, pode ser combinado com outros materiais para equipamentos de proteção.
ANÁLISE QUÍMICA TÍPICA | PROPRIEDADES FÍSICAS TÍPICAS | ||
SiC | ≥98% | Dureza: | Mohs:9,15 |
SiO2 | ≤1% | Ponto de fusão: | Sublima a 2250 ℃ |
H2O3 | ≤0,5% | Temperatura máxima de serviço: | 1900℃ |
Fe2O3 | ≤0,3% | Peso Específico: | 3,2-3,45 g/cm3 |
FC | ≤0,3% | Densidade aparente (LPD): | 1,2-1,6 g/cm3 |
Conteúdo magnético | ≤0,02% | Cor: | Preto |
Forma da partícula: | Hexagonal |
—
4. Campos de eletrónica e semicondutores
– Substrato de componentes eletrónicos: embora a pureza seja inferior à do carboneto de silício verde, o carboneto de silício preto ainda é utilizado para fabricar elementos de aquecimento elétrico (como barras de aquecimento de resistência), substratos de dissipação de calor de placas de circuito, etc.
– Materiais auxiliares de semicondutores: na indústria fotovoltaica, é utilizado como pasta abrasiva para o corte de pastilhas de silício para melhorar a eficiência do corte.
—
5. Cerâmicas e materiais compósitos
– Materiais de reforço: Como aditivo para materiais compósitos cerâmicos ou metálicos, melhora a resistência, a resistência ao desgaste e a alta temperatura do material e é utilizado na indústria aeroespacial, pastilhas de travão automóveis, etc.
—
6. Campos de proteção química e ambiental
– Equipamentos resistentes à corrosão: utilizados em reatores e revestimentos de condutas para resistir à corrosão ácida e alcalina forte.
– Materiais filtrantes: utilizados como meios filtrantes no tratamento de gases de combustão a alta temperatura, como por exemplo elementos filtrantes de coletores de pó.
—
7. Outras aplicações
– Transformação de joias: utilizado para cortar e polir pedras preciosas.
– Materiais de revestimento: utilizados como revestimentos resistentes ao desgaste e à corrosão em superfícies metálicas.
Diferença do carboneto de silício verde
O carboneto de silício preto tem uma pureza mais baixa (cerca de 95%-98%) e um custo mais baixo, sendo adequado para cenários com baixos requisitos de pureza; O carboneto de silício verde tem uma pureza mais elevada (≥99%) e uma dureza ligeiramente melhor, sendo utilizado principalmente para o processamento de precisão de carboneto cimentado, chips semicondutores, etc.
Em suma, o carboneto de silício preto desempenha um papel importante no fabrico industrial, em novos materiais, na energia e noutros campos com as suas propriedades únicas, e é um material essencial para melhorar a eficiência e a durabilidade.
Distribuição de tamanhos do carboneto de silício preto
Designação de grão | Diâmetro médio num |
F12 | 1765 |
F14 | 1470 |
F16 | 1230 |
F20 | 1040 |
F22 | 885 |
F24 | 745 |
F30 | 625 |
F36 | 525 |
F40 | 438 |
F46 | 370 |
F54 | 310 |
F60 | 260 |
F70 | 218 |
F80 | 185 |
F90 | 154 |
F100 | 129 |
F120 | 109 |
F150 | 82 |
F180 | 69 |
F220 | 58 |
Tamanho do grão JIS | D0(Mícron) | D3(Mícron) | D50 (Mícron) | D94 (Mícron) |
#240 | ≤ 127 | ≤ 103 | 57,0±3,0 | ≥ 40 |
#280 | ≤ 112 | ≤ 87 | 48,0±3,0 | ≥ 33 |
#320 | ≤ 98 | ≤ 74 | 40,0±2,5 | ≥ 27 |
#360 | ≤ 86 | ≤ 66 | 35,0±2,0 | ≥ 23 |
#400 | ≤ 75 | ≤ 58 | 30,0±2,0 | ≥ 20 |
#500 | ≤ 63 | ≤ 50 | 25,0±2,0 | ≥ 16 |
#600 | ≤ 53 | ≤ 41 | 20,0±1,5 | ≥ 13 |
#700 | ≤ 45 | ≤ 37 | 17,0±1,5 | ≥ 11 |
#800 | ≤ 38 | ≤ 31 | 14,0±1,0 | ≥ 9,0 |
#1000 | ≤ 32 | ≤ 27 | 11,5±1,0 | ≥ 7,0 |
#1200 | ≤ 27 | ≤ 23 | 9,5±0,8 | ≥ 5,5 |
#1500 | ≤ 23 | ≤ 20 | 8,0±0,6 | ≥ 4,5 |
#2000 | ≤ 19 | ≤ 17 | 6,7±0,6 | ≥ 4,0 |
#2500 | ≤ 16 | ≤ 14 | 5,5±0,5 | ≥ 3,0 |
#3000 | ≤ 13 | ≤ 11 | 4,0±0,5 | ≥ 2,0 |
#4000 | ≤ 11 | ≤ 8,0 | 3,0±0,4 | ≥ 1,8 |