Ưu điểm của bột siêu mịn SiC đen
Bột siêu mịn silicon carbide đen (α-SiC, SiC ≥98,5%) là bột tinh thể mịn màu đen hình lục giác (0,5–60 μm). So với SiC xanh, alumina nung chảy và các chất mài mòn khác, nó có các đặc tính vượt trội toàn diện:
–Hiệu suất mài mòn cơ học tuyệt vời
- Độ cứng cực cao : Độ cứng Mohs 9,15–9,2, lưỡi cắt sắc bén hơn alumina nung chảy trắng/nâu, tốc độ loại bỏ vật liệu nhanh.
- Độ bền cao & khả năng tự mài sắc tốt : Độ bền cao hơn SiC xanh. Trong quá trình mài, các cạnh hạt cùn tự nhiên nứt ra để tạo thành các điểm cắt sắc bén mới, duy trì hiệu quả đánh bóng ổn định mà không cần thay dụng cụ thường xuyên.
- Khả năng chống mài mòn vượt trội : Tuổi thọ sử dụng dài hơn 5–20 lần so với vật liệu lót gang khi được dùng làm chất độn chống mài mòn.
–Đặc tính nhiệt vượt trội
- Khả năng chịu nhiệt cực cao : Phân hủy ở nhiệt độ trên 2250°C, ổn định lâu dài ở 1900°C; khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời, không bị nứt vỡ dưới sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.
- Độ dẫn nhiệt cao : Vượt trội hơn hẳn so với alumina, giúp tăng tốc độ tản nhiệt trong quá trình mài tốc độ cao, tránh hiện tượng cháy nhiệt trên phôi; lý tưởng cho các bộ phận dẫn nhiệt chịu nhiệt độ cao.
- Hệ số giãn nở nhiệt thấp : Biến dạng kích thước tối thiểu dưới nhiệt độ cao, đảm bảo độ chính xác cho các bộ phận gốm và vật liệu làm kín chịu nhiệt cao.
–Độ ổn định hóa học vượt trội
- Khả năng chống ăn mòn hoàn toàn với axit và kiềm ở nhiệt độ phòng; trơ với hầu hết các kim loại nóng chảy, không phản ứng hóa học trong quá trình nghiền/nấu chảy kim loại.
- Độ tinh khiết thấp (Fe₂O₃ ≤0,2%, cacbon tự do ≤0,2%): tránh nhiễm bẩn sắt cho các sản phẩm quang học, bán dẫn và vật liệu chịu lửa có độ tinh khiết cao.
–Ưu điểm chức năng bổ sung
- Độ dẫn điện bán dẫn yếu, điện trở có thể điều chỉnh, thích hợp cho các ứng dụng chất độn chống tĩnh điện.
- Nguyên liệu thô tiết kiệm chi phí: chi phí sản xuất thấp hơn so với SiC xanh, phù hợp cho việc nghiền công nghiệp hàng loạt các vật liệu có độ bền kéo thấp.
- Khả năng tương thích chất độn cao: phân tán đều trong nhựa, cao su, men và vật liệu composite nền kim loại.
Ứng dụng công nghiệp chính
–Mài mòn, đánh bóng và mài nhẵn
Bột siêu mịn SiC đen là chất mài mòn mịn chủ yếu dùng cho các vật liệu có độ bền kéo thấp (thủy tinh, đá, gang, kim loại màu):
- Vật liệu mài liên kết : Nguyên liệu thô để sản xuất đá mài nhựa, đá mài dầu, đầu mài, đá mài dùng cho việc cắt/mài gang, nhôm, đồng, đá cẩm thạch và gốm sứ.
- Vật liệu mài phủ : Giấy nhám, vải mài dùng để chà nhám mịn bề mặt gỗ, sơn, kim loại.
- Vật tư đánh bóng : Bột đánh bóng, dung dịch đánh bóng, sáp đánh bóng kim cương dùng cho ngọc bích, đá quý, kính quang học, đánh bóng gương trên gạch men.
- Gia công chính xác : Mài thô tấm wafer silicon đơn tinh thể/đa tinh thể dùng trong quang điện; mài bóng lớp lót xi lanh, hoàn thiện siêu mịn khuôn mẫu, đánh bóng mẫu vật luyện kim.
- Vật liệu phun mài mòn : Bột phun mịn dùng để tẩy gỉ, loại bỏ bavia và tạo bề mặt mờ cho hợp kim nhôm, các chi tiết gang.
–Vật liệu chịu lửa tiên tiến & Vật liệu lò nung nhiệt độ cao
- Nguyên liệu thô cho vật liệu chịu lửa SiC tái kết tinh, các bộ phận SiC liên kết silicon nitride, lớp lót lò cao, đồ dùng lò nung nhiệt độ cao, thanh đỡ và thanh lăn.
- Chất khử oxy trong sản xuất thép: thay thế bột silic trong quá trình khử oxy lò luyện, rút ngắn thời gian nấu chảy, cải thiện độ tinh khiết của thép và hiệu quả năng lượng.
- Vật liệu độn dùng trong sản xuất thanh gia nhiệt SiC (thanh silicon carbon).
–Gốm sứ chức năng hiệu suất cao
- Gốm cấu trúc SiC thiêu kết: Vòng đệm kín cơ khí cho bơm dầu và hóa chất, vòi phun chống mài mòn, cánh tuabin, ống lót ổ trục chịu nhiệt độ cao (nhẹ, chống ăn mòn, tuổi thọ cao).
- Vật liệu gốm dạng tổ ong dùng trong ô tô để lọc khí thải; tấm lọc gốm.
- Gạch men chịu mài mòn, chất phụ gia men gốm giúp tăng độ cứng bề mặt và khả năng chống trầy xước.
–Chất độn composite chống mài mòn
- Chất độn cao su và nhựa: Được thêm vào con lăn cao su, má phanh, lớp phủ sàn chống mài mòn để tăng ma sát và khả năng chống mài mòn.
- Lớp phủ chống ăn mòn và mài mòn: Được phun lên cánh quạt tuabin nước, vỏ bơm, lớp lót đường ống, phễu khai thác mỏ; kéo dài tuổi thọ gấp 1-2 lần.
- Sàn epoxy chịu mài mòn, chất phụ gia đệm chống trượt công nghiệp.
–Các lĩnh vực mới nổi và đặc biệt khác
- Bán dẫn & điện tử : Chất độn dẫn nhiệt nền, bột composite tản nhiệt cho các thiết bị điện.
- Vật liệu gia cường composite : Chất độn cho vật liệu composite nền kim loại nhằm cải thiện độ cứng và khả năng dẫn nhiệt.
- Xưởng đúc : Lớp phủ chống dính cho khuôn đúc, nguyên liệu thô cho nồi nấu chảy chịu nhiệt cao.
3. So sánh ngắn gọn giữa đầu tip và bột vi tinh thể SiC xanh
- SiC đen: Độ bền cao hơn, chi phí thấp hơn, dùng cho thủy tinh, đá, gang, đánh bóng thông thường và vật liệu chịu nhiệt.
- SiC xanh: Độ tinh khiết cao hơn, khả năng tự mài sắc bén hơn, thích hợp cho hợp kim cứng, thấu kính quang học, gia công khuôn mẫu siêu chính xác.
| Mục | Bột siêu mịn cacbua silic đen | Bột siêu mịn Silicon Carbide màu xanh lá cây |
|---|---|---|
| Độ tinh khiết chính | SiC ≥ 97%–98,5% | SiC ≥ 99% |
| Độ cứng | Cao (Mohs 9.15) | Cao hơn (Mohs 9,2–9,3) |
| Độ bền | Độ bền cao hơn | Giòn, sắc hơn nhưng ít dai hơn. |
| Tự mài | Tốt | Xuất sắc |
| Sử dụng điển hình | Gang thép, thủy tinh, đá, kim loại màu, vật liệu chịu lửa, đánh bóng tổng quát, phun cát. | Dụng cụ cacbua, quang học chính xác, tấm bán dẫn, gia công siêu mịn |
| Trị giá | Thấp hơn | Cao hơn |
| Hoàn thiện bề mặt | Từ mờ đến bóng mịn | Hoàn thiện siêu chính xác |