تصنيف مسحوق كربيد السيليكون: الدرجات والأشكال البلورية وأنظمة التحجيم
ترك رسالة
تصنيف الصف: أسود، أخضر، ومعدني
المستوى الأول من التصنيف هو حسب النقاء، لأن النقاء يحدد الشكل البلوري الذي يسود وبالتالي التطبيقات الممكنة. يتم استخدام كربيد السيليكون المعدني بنسبة 88-90% SiC كمزيل للأكسدة وكمادة مضافة للأفران. كربيد السيليكون الأسود، الذي يتم إنتاجه من رمل الكوارتز وفحم الكوك البترولي في فرن مقاومة كهربائي عند درجة حرارة 2200-2500 درجة مئوية تقريبًا، يصل عادةً إلى 97-98.5% SiC وهو قوي وليس حادًا، مما يناسب طحن الحديد الزهر والمعادن غير الحديدية. كربيد السيليكون الأخضر، المصنوع من شحنة أنقى مع الملح المضاف إلى مزيج الفرن، يصل إلى 98.5-99٪ وما فوق، وله قابلية أعلى للتفتيت ويفضل للمواد الصلبة مثل الكربيد الأسمنتي وللمقاومات التي يجب أن تقاوم الأكسدة.
| درجة | محتوى كربيد السيليكون | لون | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| المعدنية | 88-90% | مظلمة ومملة | مزيل الأكسدة، مادة مضافة للفرن |
| أسود | 97-98.5% | أسود، قزحي الألوان | المواد الكاشطة المستعبدة والمغلفة للحديد الزهر |
| أخضر | 98.5-99%+ | أخضر | طحن المعادن الصلبة-والحاريات والسيراميك |
الشكل البلوري: كربيد السيليكون ألفا وبيتا
يتبلور كربيد السيليكون في عائلتين. يحتوي كربيد السيليكون بيتا على بنية مكعبة ويتشكل عند درجات حرارة اصطناعية منخفضة، في حين أن كربيد السيليكون ألفا هو سداسي أو معيني الشكل ويهيمن على المادة المنتجة عند درجات حرارة الفرن أعلى من حوالي 2000 درجة مئوية. وبالتالي فإن المساحيق الكاشطة والحرارية التجارية تكون بالكامل تقريبًا من كربيد السيليكون ألفا في الأنواع المتعددة 6H و4H، مع ظهور جزء صغير من بيتا في درجات مسحوق دقيقة جدًا يتم إنتاجها عن طريق الطحن. أو عن طريق مسارات طور البخار-. التمييز مهم بالنسبة للسيراميك التقني، لأن النمط المتعدد يؤثر على سلوك التلبيد وصلابة الكسر الناتجة.
أنظمة تحجيم الحصى والمسحوق
يتم تحديد الحبوب الكاشطة الخشنة بأرقام F التي تغطي F4 إلى F220 بموجب FEPA 42-1، ويرد وصف ISO المقابل لتوزيع حجم الحبوب في ISO 8486-1 للحبيبات الكبيرة. تستخدم الحبوب الكاشطة المطلية سلسلة P من P12 إلى P2500 بموجب FEPA 43-1، مع التوزيع الموصوف في ISO 8486-2 للحبيبات الدقيقة. يتم تحديد Microgrits بواسطة متوسط حجم الجسيمات d50 مع التسامح؛ تبلغ القيم النموذجية حوالي 29.2 ميكرومتر لـ F320، و9.3 ميكرومتر لـ F600، و3.0 ميكرومتر لـ F1200. لا يزال المورد والمشتري الذي يقتبس رقم F أو P فقط غير متوافقين تمامًا حتى تتم كتابة d50 والكسر الكبير المسموح به في الطلب.
| تعيين | نظام | نموذجي د50 | طلب |
|---|---|---|---|
| من F60 إلى F220 | فيبا 42-1 / آيزو 8486-1 | الخشنة إلى المتوسطة | عجلات مربوطة، وسائط متفجرة |
| من 240 إلى 1200 | فيبا 43-1 / آيزو 8486-2 | متوسطة إلى جيدة | المواد الكاشطة المغلفة، اللف |
| من F320 إلى F1200 | ايزو 8486-2 | 29.2 إلى 3.0 ميكرومتر | تشطيب دقيق، سيراميك |
مراقبة التركيب الكيميائي
وبعيدًا عن رقم كربيد السيليكون الرئيسي، يتم التحكم في أربع شوائب: الكربون الحر من فحم الكوك غير المتفاعل، والسيليكون الحر من التفاعل غير الكامل، والحديد في صورة Fe2O3 من الشحنة ومن وسائط الطحن، والسيليكا في صورة SiO2 من أكسدة السطح. يتبع التحليل الكيميائي لكربيد السيليكون الكاشط ISO 9286، الذي يغطي تحديد هذه المكونات ويوفر أساسًا مشتركًا للشهادات. يحتاج مسحوق السيراميك الفني أو الاستخدام المرتبط بأشباه الموصلات-إلى حدود أكثر صرامة مرة أخرى، لأن الحديد الملتقط أثناء الطحن النفاث يمكن أن يتجاوز المواصفات حتى عندما يكون منتج الفرن نظيفًا.
الخصائص الفيزيائية ذات الصلة بالاختيار
يتمتع كربيد السيليكون بصلابة موس تتراوح من 9 إلى 9.5 وصلابة نوب تقارب 2500 كجم/مم2، وكثافة تبلغ حوالي 3.21 جم/سم3، ومعامل تمدد حراري يقترب من 4.0 × 10-6 لكل كلفن وموصلية حرارية حوالي 120 وات لكل متر كلفن في درجة حرارة الغرفة. تشرح هذه القيم استخدامه في أثاث الفرن والألواح المقاومة للحرارة حيث تكون مقاومة الصدمات الحرارية مهمة، وفي الأختام والفوهات حيث تهيمن مقاومة التآكل. تتأكسد المادة ببطء في الهواء عند درجة حرارة أعلى من حوالي 1200 درجة مئوية مع وجود طبقة سيليكا واقية، وتتحلل عند درجة حرارة قريبة من 2830 درجة مئوية، لذلك يتم تحديد حدود الخدمة عادةً من خلال سلوك الأكسدة بدلاً من الذوبان.
الأسئلة المتداولة
Q:ما هو الفرق العملي بين مسحوق كربيد السيليكون الأسود والأخضر؟
ج: تحمل المادة الخضراء 98.5-99% SiC وتتعرض للكسر بسهولة أكبر، لذلك فهي تحمل حافة حادة على قطع العمل الصلبة، بينما المادة السوداء بنسبة 97-98.5% أكثر صلابة وأكثر ملاءمة لطحن الحديد الزهر والمواد غير الحديدية.
Q:ما هو المعيار الذي يحدد أحجام الحصى F وP؟
ج: يغطي معيار FEPA 42-1 F4 إلى F220 ويغطي FEPA 43-1 P12 إلى P2500، مع توزيعات حجم الجسيمات المقابلة الموصوفة في ISO 8486-1 للحبيبات الكبيرة وISO 8486-2 للحبيبات الدقيقة.
Q:لماذا تحتاج الشهادة إلى قيمة d50 بالإضافة إلى رقم حبيبي؟
ج: لأن رقم الحبيبات وحده لا يحدد حجم الجسيم المتوسط أو الجزء الكبير المسموح به، ويمكن لمساحيقتين لهما نفس رقم F أن يتصرفا بشكل مختلف في عملية اللف أو التلميع.
Q:كيف يتم اختبار التركيب الكيميائي لمسحوق كربيد السيليكون؟
ج: يغطي المواصفة ISO 9286 التحليل الكيميائي لكربيد السيليكون الكاشط، والإبلاغ عن محتوى كربيد السيليكون مع الكربون الحر والسيليكون الحر والحديد في صورة Fe2O3 والسيليكا في صورة SiO2.
Q:هل يمكن استبدال كربيد السيليكون المعدني بالدرجات الكاشطة؟
ج: لا. عند نسبة 88-90% من كربيد السيليكون، فإنه يحتوي على الكثير من الكربون والحديد الحر، كما أن صلابته واتساقه غير مناسبين للمنتجات الكاشطة المربوطة أو المطلية؛ إنه ينتمي إلى واجبات إزالة الأكسدة والفرن.
