Pengenalan produk dan aplikasi karbida silikon hitam
Karbida silikon hitam(disingkat silikon karbida hitam) adalah material non-logam buatan yang terbuat dari pasir kuarsa dan kokas minyak bumi sebagai bahan baku utama dan dilebur pada suhu tinggi dalam tungku tahan api. Material ini memiliki penampilan hitam keabu-abuan atau hitam pekat, kekerasan yang sangat tinggi, konduktivitas termal yang baik, dan stabilitas kimia yang baik. Karbida hitam merupakan bahan baku industri yang sangat baik dan banyak digunakan dalam bahan abrasif, bahan tahan api, metalurgi, keramik, elektronik, dan bidang lainnya.
Ⅰ. Karakteristik kinerja silikon karbida hitam
Kekerasan Mohssilikon karbida hitammencapai 9,2, kedua setelah berlian dan boron nitrida kubik, serta memiliki ketahanan aus dan ketahanan benturan yang sangat kuat. Titik leburnya sekitar 2700°C, dan dapat mempertahankan stabilitas struktural di lingkungan bersuhu tinggi serta tidak mudah terurai atau berubah bentuk. Selain itu, konduktivitas termalnya yang baik dan koefisien muai panas yang rendah, serta stabilitas kejut termal yang sangat baik dalam kondisi suhu dan tekanan tinggi.
Dari segi sifat kimia, silikon karbida hitam memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap asam dan alkali, dan sangat cocok untuk penggunaan industri di lingkungan yang keras. Konduktivitasnya yang tinggi juga menjadikannya material alternatif untuk beberapa material pemanas listrik dan bidang semikonduktor.
II. Bentuk dan spesifikasi produk utama
Karbida silikon hitam dapat dibuat menjadi berbagai bentuk sesuai dengan ukuran partikel dan penggunaan yang berbeda:
Bahan blok: kristal besar setelah peleburan, sering digunakan untuk pemrosesan ulang atau sebagai aditif metalurgi;
Pasir granular (pasir F/pasir P): digunakan untuk membuat roda gerinda, bahan abrasif sandblasting, amplas, dan lain-lain;
Bubuk mikro (seri W, D): digunakan untuk penggilingan ultra-presisi, pemolesan, sintering keramik, dll.;
Bubuk mikro tingkat nano: digunakan untuk keramik elektronik kelas atas, bahan komposit konduktif termal, dll.
Ukuran partikel berkisar dari F16 hingga F1200, dan ukuran partikel bubuk mikro dapat mencapai tingkat nanometer, yang dapat disesuaikan menurut persyaratan teknis berbagai bidang aplikasi.
III. Area aplikasi utama silikon karbida hitam
1. Alat abrasif dan penggiling
Bahan abrasif merupakan area aplikasi silikon karbida hitam yang paling umum dan paling banyak digunakan. Memanfaatkan kekerasannya yang tinggi dan sifat penajamannya sendiri, silikon karbida hitam dapat digunakan untuk memproduksi berbagai produk abrasif, seperti roda gerinda, cakram pemotong, amplas, kepala gerinda, pasta gerinda, dll., yang cocok untuk menggiling dan memproses material seperti besi cor, baja, logam non-ferrous, keramik, kaca, kuarsa, dan produk semen.
Keunggulannya antara lain kecepatan penggilingan yang cepat, tidak mudah tersumbat, dan efisiensi pemrosesan yang tinggi. Produk ini banyak digunakan dalam pengolahan logam, manufaktur mesin, dekorasi bangunan, dan industri lainnya.
2. Bahan tahan api
Karena stabilitas suhu tinggi dan ketahanan korosinya, silikon karbida hitam banyak digunakan dalam bidang material refraktori suhu tinggi. Silikon karbida hitam dapat diolah menjadi bata silikon karbida, lapisan tungku, wadah peleburan, tabung pelindung termokopel, peralatan kiln, nozel, bata tuyere, dll., dan banyak digunakan dalam industri suhu tinggi seperti metalurgi, logam non-ferrous, listrik, kaca, semen, dll., untuk memperpanjang umur peralatan dan meningkatkan keselamatan operasi.
Selain itu, bahan silikon karbida memiliki sifat antioksidan yang baik dalam atmosfer pengoksidasi suhu tinggi dan cocok untuk digunakan di bagian utama tanur sembur panas, tanur sembur, dan peralatan lainnya.
3. Industri metalurgi
Dalam proses metalurgi seperti pembuatan baja dan pengecoran, silikon karbida hitam dapat digunakan sebagai deoksidasi, agen penghangat, dan rekarburisasi. Karena kandungan karbonnya yang tinggi dan pelepasan panas yang cepat, silikon karbida hitam dapat secara efektif meningkatkan efisiensi peleburan dan meningkatkan kualitas baja cair. Pada saat yang sama, silikon karbida hitam juga dapat mengurangi kandungan pengotor dalam proses peleburan dan berperan dalam pemurnian baja cair.
Beberapa pabrik baja juga menambahkan proporsi tertentu silikon karbida untuk menyesuaikan komposisi dalam peleburan besi cor dan besi ulet untuk menghemat biaya dan meningkatkan kinerja pengecoran.
4. Keramik dan bahan elektronik
Silikon karbida hitam juga merupakan bahan baku penting untuk keramik fungsional. Karbida hitam dapat digunakan untuk membuat keramik struktural, keramik tahan aus, keramik konduktif termal, dll., dan memiliki prospek luas di bidang elektronik, industri kimia, permesinan, dll. Karbida hitam memiliki konduktivitas termal yang sangat baik, dengan konduktivitas termal hingga 120 W/m·K, dan sering digunakan dalam material disipasi panas konduktif termal, material antarmuka termal, dan komponen disipasi panas LED.
Selain itu, silikon karbida secara bertahap telah memasuki bidang semikonduktor daya dan menjadi bahan dasar untuk perangkat suhu dan tegangan tinggi. Meskipun kemurnian silikon karbida hitam sedikit lebih rendah daripada silikon karbida hijau, silikon karbida juga digunakan dalam beberapa produk elektronik tegangan menengah dan rendah.
5. Industri fotovoltaik dan energi baru
Serbuk silikon karbida hitam banyak digunakan dalam pemotongan wafer silikon di industri fotovoltaik. Sebagai bahan abrasif dalam proses pemotongan kawat berlian, bubuk ini memiliki keunggulan kekerasan tinggi, kekuatan, dan ketangguhan.pemotongangaya, kehilangan rendah, dan permukaan pemotongan halus, yang membantu meningkatkan efisiensi pemotongan dan hasil wafer silikon serta mengurangi tingkat kehilangan wafer dan biaya produksi.
Dengan terus berkembangnya energi baru dan teknologi material baru, silikon karbida juga sedang dikembangkan untuk bidang-bidang baru seperti aditif elektroda negatif baterai litium dan pembawa membran keramik.
Ⅳ. Ringkasan dan Prospek
Karbida silikon hitam memainkan peran yang tak tergantikan di berbagai bidang industri berkat sifat mekanik, termal, dan kimianya yang unggul. Dengan kemajuan teknologi manufaktur yang berkelanjutan, kontrol ukuran partikel produk, pemurnian kemurnian, dan perluasan bidang aplikasi yang berkelanjutan, karbida silikon hitam terus berkembang menuju kinerja dan presisi tinggi.
Di masa depan, dengan pesatnya pertumbuhan industri seperti energi baru, keramik elektronik, dan industri kelas atas,menggiling dan manufaktur cerdas, silikon karbida hitam akan memainkan peran yang semakin penting dalam bidang manufaktur kelas atas dan menjadi komponen inti dari sistem teknologi material canggih.