Černý karbid křemíkuje důležitý abrazivní materiál široce používaný při broušení, řezání, žáruvzdorných výrobcích a dalších průmyslových aplikacích. Jeho tvrdost a odolnost proti opotřebení mají přímý vliv na účinnost broušení, spotřebu brusiva a životnost nástroje.
Jak se vyrábí černý karbid křemíku?
Průmyslový černý karbid křemíku se vyrábí tavením křemenného písku a ropného koksu v elektrické odporové peci při vysokých teplotách. Výsledné bloky jsou poté rozdrceny, promyty kyselinou- a zásadami-, magneticky separovány a prosévány nebo vodou-klasifikovány, aby se získaly různé velikosti zrna.
V závislosti na aplikaci lze materiál zpracovat na hrubá zrna pro brusné nástroje nebo jemné prášky pro přesné broušení a povrchovou úpravu.
Jaká je tvrdost černého karbidu křemíku?
Černý karbid křemíku má obvykle tvrdost podle Mohse asi 9,2–9,5, což z něj činí jeden z tvrdších konvenčních brusných materiálů. Jeho tvrdost je mezi oxidem hlinitým a diamantem, zatímco jeho mechanická pevnost je v mnoha brusných aplikacích vyšší než u oxidu hlinitého.
Jeho ostré řezné hrany a dobrá odolnost proti opotřebení jej předurčují k broušení a řezání tvrdých nebo křehkých materiálů. U brusných kotoučů a jiných brusných nástrojů však tvrdost není jediným faktorem ovlivňujícím výkon. Velikost zrna, tvar zrna, drobivost a odolnost proti opotřebení také ovlivňují účinnost řezání a spotřebu abraziva.
Jak se testuje tvrdost černého karbidu křemíku?
K hodnocení jeho složení a vlastností částic lze použít několik testovacích metod.
1. Atomová absorpční spektrometrie
Atomovou absorpční spektrometrií lze určit obsah prvků, jako je křemík. Výsledky pomáhají vyhodnotit složení a čistotu materiálu a poskytují užitečné údaje pro celkovou kontrolu kvality.
2. Analýza částic elektrického odporu
Analyzátor částic s elektrickým odporem může měřit distribuci velikosti částic. Vzhledem k tomu, že velikost zrna má přímý vliv na chování při broušení a řezání, je tato metoda užitečná pro hodnocení výkonnosti zpracování a udržování konzistentních specifikací zrna.
3. Analýza tvaru částic
Analyzátor částic dokáže přesně měřit tvar zrna a související parametry. Morfologie zrn ovlivňuje účinnost řezání, brusný účinek a povrchovou úpravu, a proto je analýza tvaru částic-užitečná pro hodnocení kvality a konzistence brusných zrn.
Kde se používá černý karbid křemíku?
Dnes se černý karbid křemíku používá v brusných kotoučích, řezných nástrojích, brusivech s povlakem, abrazivním tryskání, řezných kapalinách, žáruvzdorných výrobcích, přísadách pro výrobu oceli, průmyslových podlahách a slinování keramiky.
Kombinace vysoké tvrdosti, odolnosti proti opotřebení, tepelné vodivosti a vysoké-teplotní stability mu umožňuje dobře fungovat v náročných průmyslových prostředích. Při výběru černého karbidu křemíku pro abrazivní aplikace by měly být vedle tvrdosti zváženy faktory jako velikost zrna, čistota, tvar zrna a charakteristiky opotřebení, aby se dosáhlo stabilního brusného výkonu a účinného úběru materiálu.
