Mbukak sifat unik lan prospek aplikasi micropowder silikon karbida ijo
Ing lapangan bahan berteknologi tinggi saiki, micropowder silikon karbida ijo mboko sithik dadi fokus perhatian ing komunitas ilmu bahan kanthi sifat fisik lan kimia sing unik. Senyawa iki sing kasusun saka unsur karbon lan silikon wis nuduhake prospek aplikasi sing wiyar ing pirang-pirang lapangan industri amarga struktur kristal khusus lan kinerja sing apik banget. Artikel iki bakal njelajah kanthi jero sifat unik saka micropowder silikon karbida ijo lan potensial aplikasi ing macem-macem lapangan.
1. Karakteristik dhasar micropowder silikon karbida ijo
Green silicon carbide (SiC) minangka bahan superhard sintetik lan kalebu senyawa ikatan kovalen. Struktur kristal kasebut nampilake sistem heksagonal kanthi susunan kaya berlian. Micropowder silikon karbida ijo biasane nuduhake produk bubuk kanthi ukuran partikel 0.1-100 mikron, lan warnane menehi macem-macem nada saka ijo nganti ijo peteng amarga isi kemurnian lan impurity sing beda.
Saka struktur mikroskopis, saben atom silikon ing kristal silikon karbida ijo mbentuk koordinasi tetrahedral kanthi papat atom karbon. Struktur ikatan kovalen sing kuwat iki menehi kekerasan lan stabilitas kimia sing dhuwur banget. Wigati dicathet yen kekerasan Mohs saka karbida silikon ijo tekan 9.2-9.3, mung kaping pindho kanggo berlian lan boron nitride kubik, sing ndadekake ora bisa diganti ing bidang abrasive.
2. Sifat unik saka micropowder silikon karbida ijo
1. Sifat mekanik sing apik banget
Fitur paling penting saka micropowder silikon karbida ijo yaiku kekerasan sing dhuwur banget. Kekerasan Vickers bisa tekan 2800-3300kg / mm², sing ndadekake kinerja apik nalika ngolah bahan atos. Ing wektu sing padha, karbida silikon ijo uga nduweni kekuatan tekan sing apik lan isih bisa njaga kekuatan mekanik sing dhuwur ing suhu sing dhuwur. Fitur iki ndadekake iku bisa kanggo nggunakake ing lingkungan nemen.
2. Sifat termal sing apik banget
Konduktivitas termal karbida silikon ijo dhuwuré 120-200W/(m·K), yaiku 3-5 kali baja biasa. Konduktivitas termal sing apik iki ndadekake bahan boros panas sing becik. Sing luwih nggumunake yaiku koefisien ekspansi termal karbida silikon ijo mung 4.0 × 10⁻⁶ / ℃, sing tegese nduweni stabilitas dimensi sing apik nalika owah-owahan suhu, lan ora bakal ngasilake deformasi sing jelas amarga ekspansi termal lan kontraksi.
3. stabilitas kimia pinunjul
Ing babagan sifat kimia, karbida silikon ijo nuduhake inertness sing kuwat banget. Bisa nolak korosi paling asam, alkali lan solusi uyah, lan bisa tetep stabil sanajan ing suhu dhuwur. Eksperimen nuduhake yen karbida silikon ijo isih bisa njaga stabilitas sing apik ing lingkungan oksidasi ing ngisor 1000 ℃, sing ndadekake potensial kanggo panggunaan jangka panjang ing lingkungan korosif.
4. Sifat listrik khusus
Karbida silikon ijo minangka bahan semikonduktor celah pita lebar kanthi lebar celah pita 3.0eV, sing luwih gedhe tinimbang silikon 1.1eV. Fitur iki ngidini kanggo tahan voltase lan suhu sing luwih dhuwur, lan nduweni kaluwihan unik ing piranti elektronik daya. Kajaba iku, karbida silikon ijo uga nduweni mobilitas elektron sing dhuwur, sing ndadekake bisa ngembangake piranti frekuensi dhuwur.
3. Proses persiapan micropowder silikon karbida ijo
Preparation saka micropowder silikon karbida ijo utamané adopts proses Acheson. Cara iki nyampur wedhi kuarsa lan coke petroleum ing proporsi tartamtu lan heats menyang 2000-2500 ℃ ing tungku resistance kanggo reaksi. Karbida silikon ijo blocky sing diasilake dening reaksi kasebut ngalami proses kayata crushing, grading, lan pickling kanggo pungkasane entuk produk micropowder kanthi ukuran partikel sing beda.
Ing taun-taun pungkasan, kanthi kemajuan teknologi, sawetara metode persiapan anyar wis muncul. Deposisi uap kimia (CVD) bisa nyiyapake bubuk karbida silikon ijo skala nano kemurnian dhuwur; cara sol-gel kanthi akurat bisa ngontrol ukuran partikel lan morfologi bubuk; cara plasma bisa entuk produksi terus-terusan lan nambah efisiensi produksi. Proses anyar iki nyedhiyakake luwih akeh kemungkinan kanggo optimalisasi kinerja lan ekspansi aplikasi micropowder karbida silikon ijo.
4. Area aplikasi utama micropowder silikon karbida ijo
1. Precision grinding lan polishing
Minangka superhard abrasive, ijo silikon carbide micropowder digunakake digunakake ing Processing tliti saka cemented carbide, keramik, kaca lan bahan liyane. Ing industri semikonduktor, bubuk karbida silikon ijo kemurnian dhuwur digunakake kanggo polishing wafer silikon, lan kinerja pemotongan luwih apik tinimbang abrasive alumina tradisional. Ing bidang pangolahan komponen optik, bubuk karbida silikon ijo bisa entuk kekasaran permukaan skala nano lan nyukupi syarat pangolahan komponen optik presisi dhuwur.
2. Bahan keramik canggih
Wêdakakêna silikon karbida ijo minangka bahan mentah sing penting kanggo nyiapake keramik kinerja dhuwur. Keramik struktural kanthi sifat mekanik sing apik lan stabilitas termal bisa digawe liwat proses sintering panas utawa reaksi sintering. Bahan keramik jinis iki akeh digunakake ing komponen utama kayata segel mekanik, bantalan, lan muncung, utamane ing kahanan kerja sing atos kayata suhu dhuwur lan karat.
3. Piranti elektronik lan semikonduktor
Ing bidang elektronik, bubuk karbida silikon ijo digunakake kanggo nyiapake bahan semikonduktor celah pita lebar. Piranti daya adhedhasar karbida silikon ijo nduweni ciri kerja frekuensi dhuwur, voltase dhuwur, lan suhu dhuwur, lan nuduhake potensial gedhe ing kendaraan energi anyar, jaringan cerdas lan lapangan liyane. Panaliten nuduhake manawa piranti listrik karbida silikon ijo bisa nyuda mundhut energi luwih saka 50% dibandhingake karo piranti adhedhasar silikon tradisional.
4. Tulangan komposit
Nambahake wêdakakêna karbida silikon ijo minangka fase penguatan menyang matriks logam utawa polimer bisa nambah kekuatan, atose lan nyandhang resistance materi komposit. Ing lapangan aerospace, komposit silikon karbida berbasis aluminium digunakake kanggo ngasilake bagean struktural sing entheng lan dhuwur; ing industri otomotif, silikon karbida dikiataken brake pads nuduhake resistance suhu dhuwur banget.
5. bahan refractory lan kemul
Nggunakake stabilitas suhu dhuwur saka karbida silikon ijo, bahan refraktori kanthi kinerja dhuwur bisa disiapake. Ing industri peleburan baja, bata refraktori silikon karbida digunakake ing peralatan suhu dhuwur kayata tungku jeblugan lan konverter. Kajaba iku, lapisan silikon karbida bisa nyedhiyakake proteksi nyandhang lan karat sing apik kanggo bahan dasar, lan digunakake ing peralatan kimia, bilah turbin lan lapangan liyane.