Vorteile von schwarzem SiC-Mikropulver
Schwarzes Siliciumcarbid-Mikropulver (α-SiC, SiC ≥ 98,5 %) ist ein hexagonales, schwarzes, kristallines Feinpulver (0,5–60 μm). Verglichen mit grünem SiC, geschmolzenem Aluminiumoxid und anderen Schleifmitteln weist es insgesamt überlegene Eigenschaften auf:
–Hervorragende mechanische Abrasivität
- Extrem hohe Härte : Mohs-Härte 9,15–9,2, schärfere Schneidkanten als bei weißem/braunem Schmelztonerde, schneller Materialabtrag.
- Hohe Zähigkeit und gute Selbstschärfung : Höhere Zähigkeit als grünes SiC. Beim Schleifen brechen stumpfe Partikelkanten auf natürliche Weise auf und bilden neue, scharfe Schneidkanten. Dadurch wird eine gleichbleibende Polierleistung ohne häufigen Werkzeugwechsel gewährleistet.
- Extrem hohe Verschleißfestigkeit : Die Lebensdauer ist bei Verwendung als Verschleißfüllstoff 5- bis 20-mal länger als bei Auskleidungsmaterialien aus Gusseisen.
–Hervorragende thermische Eigenschaften
- Extrem hohe Hitzebeständigkeit : Zersetzt sich oberhalb von 2250 °C, langfristig stabil bei 1900 °C; ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit, keine Rissbildung bei schnellen Temperaturwechseln.
- Hohe Wärmeleitfähigkeit : Weitaus besser als Aluminiumoxid, beschleunigt die Wärmeableitung beim Hochgeschwindigkeitsschleifen, verhindert thermische Verbrennungen am Werkstück; ideal für wärmeleitende Bauteile bei hohen Temperaturen.
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient : Minimale Dimensionsverformung bei hohen Temperaturen, garantiert Präzision für Hochtemperatur-Keramik- und Dichtungsteile.
–Überlegene chemische Stabilität
- Vollständige Säure- und Laugenbeständigkeit bei Raumtemperatur; inert gegenüber den meisten geschmolzenen Metallen, keine chemische Reaktion beim Metallmahlen/Schmelzen.
- Niedriger Reinheitsgrad (Fe₂O₃ ≤0,2 %, freier Kohlenstoff ≤0,2 %): Vermeidet Eisenverunreinigungen bei optischen, Halbleiter- und hochreinen feuerfesten Produkten.
–Zusätzliche funktionale Vorteile
- Schwache Halbleiterleitfähigkeit, einstellbarer Widerstand für antistatische Füllstoffanwendungen.
- Kostengünstiger Rohstoff: niedrigere Produktionskosten als bei grünem SiC, geeignet für das industrielle Massenschleifen von Werkstoffen mit niedriger Zugfestigkeit.
- Hohe Füllstoffkompatibilität: gleichmäßig dispergiert in Harz, Gummi, Glasur und Metallmatrix-Verbundwerkstoffen.
Wichtigste industrielle Anwendungen
–Schleif-, Läpp- und Polierarbeiten
Schwarzes SiC-Mikropulver ist das primäre Feinschleifmittel für Werkstoffe mit geringer Zugfestigkeit (Glas, Stein, Gusseisen, Nichteisenmetalle):
- Gebundene Schleifmittel : Rohmaterial für Harzschleifscheiben, Ölsteine, Schleifköpfe, Wetzsteine zum Schneiden/Schleifen von Gusseisen, Aluminium, Kupfer, Marmor und Keramik.
- Beschichtete Schleifmittel : Schleifpapier, Schleifgewebe für Holz, Lack, Feinschliff von Metalloberflächen.
- Polierzubehör : Polierpaste, Polierflüssigkeit, Diamantpolierwachs für Jade, Edelsteine, optisches Glas, Keramikfliesen und Spiegel.
- Präzisionsläppen : Grobschleifen von Wafern für monokristallines/polykristallines Silizium für die Photovoltaik; Zylinderlaufbuchsenhonen, Formfeinbearbeitung, Polieren metallographischer Proben.
- Strahlmittel : Feines Strahlpulver zum Entrosten, Entgraten und Mattieren von Werkstücken aus Aluminiumlegierungen und Gusseisen.
–Hochleistungsfeuerfestmaterialien und Hochtemperatur-Ofenmaterialien
- Rohmaterial für rekristallisiertes SiC-Feuerfestmaterial, mit Siliziumnitrid gebundene SiC-Teile, Hochofenauskleidungen, Hochtemperatur-Ofenmöbel, Saggar und Walzenstangen.
- Desoxidationsmittel für die Stahlherstellung: Ersetzt Siliziumpulver bei der Desoxidation im Ofen, verkürzt die Schmelzzeit, verbessert die Stahlreinheit und die Energieeffizienz.
- Füllstoff für die Herstellung von SiC-Heizelementen (Siliziumkohlenstoffstäben).
–Hochleistungs-Funktionskeramik
- Gesinterte SiC-Strukturkeramik: Gleitringdichtungen für Öl- und Chemiepumpen, verschleißfeste Düsen, Turbinenschaufeln, Hochtemperatur-Lagerbuchsen (leicht, korrosionsbeständig, lange Lebensdauer).
- Automobilindustrie: Wabenförmiger Keramikträger zur Abgasreinigung; Keramikfilterplatten.
- Verschleißfeste Keramikfliesen, Keramikglasurzusatz zur Erhöhung der Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit.
–Verschleißfeste Kompositfüllstoffe
- Gummi- und Kunststofffüllstoff: Wird Gummiwalzen, Bremsbelägen und verschleißfesten Bodenbeschichtungen beigemischt, um die Reibung und Abriebfestigkeit zu verbessern.
- Korrosionsbeständige und verschleißfeste Beschichtung: Wird auf Wasserturbinenlaufräder, Pumpengehäuse, Rohrleitungsauskleidungen und Fördertrichter im Bergbau aufgesprüht; verlängert die Lebensdauer um das 1- bis 2-fache.
- Verschleißfester Epoxidboden, industrieller Antirutsch-Polsterzusatz.
–Andere aufstrebende und spezielle Bereiche
- Halbleiter & Elektronik : Wärmeleitendes Substratfüllmaterial, Wärmeableitungs-Verbundpulver für Leistungselektronik.
- Kompositverstärkung : Füllstoff für Metallmatrix-Verbundwerkstoffe zur Verbesserung der Härte und Wärmeleitfähigkeit.
- Gießerei : Antihaftbeschichtung für Gussformen, Rohmaterial für Hochtemperaturtiegel.
3. Kurzer Vergleich von Tip und grünem SiC-Mikropulver
- Schwarzes SiC: Höhere Zähigkeit, niedrigere Kosten, für Glas, Stein, Gusseisen, allgemeine Polierarbeiten und feuerfeste Materialien.
- Grünes SiC: Höhere Reinheit, schärfere Selbstschärfung, für Hartmetalle, optische Linsen, ultrapräzise Formbearbeitung.
| Artikel | Schwarzes Siliziumkarbid-Mikropulver | Grünes Siliciumcarbid-Mikropulver |
|---|---|---|
| Hauptreinheit | SiC ≥ 97%–98,5% | SiC ≥ 99 % |
| Härte | Hoch (Mohs 9,15) | Höher (Mohs 9,2–9,3) |
| Zähigkeit | Höhere Zähigkeit | Spröde, schärfer, aber weniger zäh |
| Selbstschärfen | Gut | Exzellent |
| Typische Verwendung | Gusseisen, Glas, Stein, Nichteisenmetalle, feuerfeste Materialien, allgemeines Polieren, Strahlen | Hartmetallwerkzeuge, Präzisionsoptiken, Halbleiterwafer, ultrafeine Oberflächenbearbeitung |
| Kosten | Untere | Höher |
| Oberflächenbeschaffenheit | Matt bis fein poliert | Ultrapräzise Oberfläche |