מה זה סיליקון קרביד
סיליקון קרביד הוא תרכובת של סיליקון ופחמן עם הנוסחה SiC. הוא מתגבש במבנה קשה מאוד, קשור בקוולנטיות, כך שהוא מתנגד לשחיקה ושומר על חוזקו בטמפרטורה גבוהה. החומר הוא שביר ולא רקיע, הוא מוליך חום היטב ויש לו מקדם התפשטות תרמית נמוך, אשר יחד מעניקים לו עמידות טובה בפני זעזועים תרמיים בשירות תנור.
ייצור של סיליקון קרביד
סיליקון קרביד תעשייתי מיוצר בתנור התנגדות חשמלי. תערובת של חול קוורץ בטוהר גבוה וקולה נפט, עם כמות קטנה של מלח או נסורת כדי לשלוט על התגובה, מחוממת למעל 2200 מעלות צלזיוס. המטען מגיב ליצירת גליל של סיליקון קרביד גבישי מוקף בחומר שהגיב חלקית. לאחר מכן כותשים את המטיל, טוחנים ומדרגים, והטוהר של כל שבר תלוי בכמה הוא הגיע מליבת המטיל.
ציונים וטהרה
סיליקון קרביד מדורג לפי תכולת סיליקון קרביד, סוג הגביש וגודל הגרגר. סיליקון קרביד שחור הוא חומר שוחק ועמיד בפני שימוש כללי, בעוד שסיליקון קרביד ירוק מיוצר ממטען טהור יותר ונותן גרגר חד וקשיח יותר לגימור מדויק. דרגות מתכות מסופקות ברמות מוגדרות של תכולת סיליקון קרביד, ויצרני עקשן קונים אבקות מדורגות וקנסות עבור יציקות, לבנים ובטנות מונוליטיות. GB/T 2480 מכסה סיליקון קרביד לשימוש שוחקים, וגדלי גרגירים נהוג לצטט ל-FEPA או לסדרות מסננות לאומיות דומות.
יישומים עקשן
סיליקון קרביד הוא חומר גלם מרכזי עבור חסיני אש עמידים בשימוש גבוה מכיוון שהוא משלב עקשן עם עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני זעזועים תרמיים. הוא משמש בבטנות כבשני פיצוץ ואח, במצקות ברזל ופלדה, בריהוט כבשני קרמיקה ובסאגרים, בבטנות משרפות ובחלקים החשופים למחזוריות טמפרטורה מהירה. הוא מיושם כלבנה מלוכדת, כאגרגט ביציקה וכציפוי או תערובת דחיפה, ולעתים קרובות הוא משולב עם קשרי תחמוצת או ניטריד כדי לשלוט בחמצון בטמפרטורה גבוהה.
שימושים שוחקים ומטלורגיים
כחומר שוחק, נוצר סיליקון קרביד לגלגלי שחיקה, פלחים, ניירות מצופים וחומרי פיצוץ לטחינה, חיתוך וגימור ברזל יצוק, קרביד צמנט, אבן, זכוכית וקרמיקה. במטלורגיה הוא משמש כמסיר חמצון וכנושא של סיליקון ופחמן במפעלי יציקה וייצור פלדה, ומכיוון שהוא מספק את שני האלמנטים הוא יכול להחליף חלק מתוספת נפרדת של פרוסיליקון ופחמן. הוא משמש גם בקרמיקה עמידה בפני שחיקה, בגופי חימום וברמות טוהר גבוהות, ביישומי חשמל ומוליכים למחצה.
טיפול ובחירה
הבחירה צריכה להתחיל עם חובת החלק, טמפרטורת הפעולה ואווירת התנור. עמידות חמצון טובה יותר בתנאי חמצון מאשר בתנאים מחמצנים בטמפרטורה גבוהה מאוד, ולכן יש להתאים את מערכת הקשר ותכולת הסיליקון קרביד לסביבה. דרגות עדינות יותר נותנות חוזק גבוה יותר בבטנה המותקנת אך יותר התכווצות, בעוד שדרגות גסות יותר משפרות את עמידות בפני זעזועים תרמיים. יש לשלוט בתכולת הלחות והאבק במהלך האחסון והערבוב.
שאלות נפוצות
ש: למה משמש סיליקון קרביד?
הוא משמש כחומר גלם עקשן, כחומר שוחק וכתוסף מתכות המספק סיליקון ופחמן לפלדה ולהמסת יציקה.
ש: מה ההבדל בין סיליקון קרביד שחור וירוק?
סיליקון קרביד שחור הוא כיתה לשימוש כללי, בעוד סיליקון קרביד ירוק עשוי ממטען טהור יותר ונותן גרגר חד וקשיח יותר לעבודה מדויקת.
ש: האם סיליקון קרביד הוא חומר עקשן?
כן, הוא משמש בלבנים, יציקות ובבטנות מונוליטיות שבהן משולבים שחיקה, הלם תרמי וטמפרטורה גבוהה.
ש: כיצד מדורגים סיליקון קרביד?
הוא מדורג לפי תכולת סיליקון קרביד, לפי סוג גביש ולפי גודל גרגר, והדרגה נבחרת מתוך חובת היישום.
ש: מה צריך לבדוק לפני הרכישה?
אשר את תכולת הסיליקון קרביד, גודל הגרגירים, רמת הלחות ותעודת הניתוח למגרש.
