Introduzione
Il carburo di silicio è un minerale non-metallico prodotto a temperature superiori a 1800 gradi, utilizzando sabbia di quarzo (SiO₂) e coke di petrolio (C) come materie prime di base. Ha elevata durezza, un basso coefficiente di dilatazione termica, fragilità ed eccellente conduttività termica.
Grazie a queste proprietà, il carburo di silicio è ampiamente utilizzato in una varietà di campi, tra cui abrasivi, prodotti elettronici, materiali refrattari, ceramiche speciali, ceramiche espanse, rivestimenti e modifiche plastiche. Trova applicazione anche nelle parti automobilistiche, nell'industria militare e aerospaziale, nella produzione dell'acciaio e come disossidante.
spettacoli
| Indicatori di prestazione | Gamma dei parametri | Analisi caratteristica |
|---|---|---|
| Punto di fusione | 2700 gradi (sublimazione) | Superiore rispetto alla maggior parte dei materiali refrattari, adatto per ambienti con temperature ultra-elevate-(ad es. altiforni, forni per ceramica). |
| Densità apparente | 3,0-3,2 g/cm³ | Alta densità, eccellente robustezza e resistenza all'usura. |
| Conducibilità termica | 20-40 W/(m·K) (a 200 gradi) | Di gran lunga superiore rispetto ai tradizionali materiali refrattari (es. corindone, argilla), con rapida dissipazione del calore ed eccezionale resistenza agli shock termici. |
| Resistenza alla flessione | 200-500 MPa (a temperatura ambiente) | Lenta attenuazione della resistenza alle alte temperature, mantenendo un'elevata resistenza a 1400 gradi. |
| Stabilità chimica | Estrema resistenza alle scorie acide, resistenza moderata alle scorie alcaline (reagisce con sostanze alcaline come Na₂O ad alte temperature). | Resistente alla corrosione da HF e gas ad alta-temperatura (ad es. CO, H₂), ma deve evitare il contatto diretto con forti ossidanti. |
| Resistenza allo shock termico | Nessuna crepa dopo cicli di differenza di temperatura di 300-800 gradi | Basso coefficiente di dilatazione termica (4,5×10⁻⁶/grado), combinato con elevata conduttività termica, adatto a condizioni di lavoro con forti sbalzi di temperatura. |
Specifiche fisiche e chimiche
| Forma di cristallo | Cristallo esagonale di carburo di silicio | ||
| Densità (g/cm³) | 3.20 | ||
| Durezza | Moh 9.5 | ||
| Colore | Nero | ||
|
Chimico Composizione |
SiC |
iCF. C . |
Fe2O3 |
|
F12-F220 |
98% minimo |
0,3%massimo |
0,5%massimo |
|
F12-F90 |
Maggiore o uguale a 98,50 |
<0.20 |
0,5%massimo |
|
F100-F150 |
Maggiore o uguale a 98,00 |
<0.30 |
0,6%massimo |
|
F180-F220 |
Maggiore o uguale a 97,00 |
<0.30 |
0,65%massimo |
|
F230-F400 |
Maggiore o uguale a 96,00 |
<0.40 |
0,65%massimo |
|
F500-F800 |
Maggiore o uguale a 95,00 |
<0.40 |
0,70%massimo |
|
F1000-F1200 |
Maggiore o uguale a 93,00 |
<0.50 |
0,80%massimo |
|
P12-P90 |
Maggiore o uguale a 98,50 |
<0.20 |
0,5%massimo |
|
P100-P150 |
Maggiore o uguale a 98,00 |
<0.30 |
0,5%massimo |
|
P180-P220 |
Maggiore o uguale a 97,00 |
<0.30 |
0,65%massimo |
|
P230-P500 |
Maggiore o uguale a 96,00 |
<0.40 |
0,65%massimo |
|
P600-P1500 |
Maggiore o uguale a 95,00 |
<0.40 |
0,70%massimo |
|
P2000-P2500 |
Maggiore o uguale a 93,00 |
<0.50 |
0,80%massimo |
Specifica
|
Dimensione delle particelle |
0-1mm 1-3mm 3-5mm 5-8mm |
|
Polvere micronizzata |
F500, F2500, -100 maglie -200 maglie -320 maglie |
|
Sabbia granulare |
8# 10# 12# 14# 16#20# 22# 24# 30# 36# 46# 54# 60# 80# 100# 120# 150# 180# 220# |
|
Polvere micronizzata (standard) |
W63 W50 W40 W28 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 |
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JIS |
240# 280# 320# 360# 400# 500# 600# 700# 800# 1000# 1200# 1500# 2000# 2500# 3000# 4000# 6000# |
|
FEPA |
F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 |
Processo di produzione
Metodi di sintesi
Metodo di sinterizzazione ad alta-temperatura:
Come materie prime vengono utilizzati sabbia di quarzo e coke di petrolio. Il carburo di silicio (SiC) viene prodotto attraverso una reazione in un forno a resistenza ad una temperatura elevata di 2.000–2.200 gradi. Il materiale risultante viene quindi frantumato e purificato per ottenere particelle o polvere di SiC.
Metodo di deposizione in fase vapore:
Il SiC ad elevata{0}}purezza viene prodotto da una reazione in fase gassosa-tra tetracloruro di silicio (SiCl₄) e metano (CH₄) a temperature elevate. Questo metodo viene comunemente utilizzato per produrre rivestimenti ceramici ad alte-prestazioni o polveri ultrafini.
Metodi di legame (nei refrattari)
Legame con l'argilla: l'argilla viene utilizzata come legante. Dopo lo stampaggio e l'essiccazione, il prodotto è adatto per applicazioni refrattarie a bassa- e media-temperatura.
Legame dell'ossido: ossidi come Al₂O₃ e SiO₂ reagiscono con SiC per formare fasi di legame come mullite e fasi vetrose, che migliorano la resistenza del prodotto.
Auto-incollaggio: l'incollaggio si ottiene tramite la sinterizzazione in fase-solida o liquida-di particelle di SiC ad alte temperature, ottenendo prodotti densi e ad alta-resistenza.
Legame al nitruro: una fase di legame al nitruro di silicio (Si₃N₄) si forma attraverso la reazione tra silicio (Si) e azoto (N₂), producendo carburo di silicio legato a nitruro- (N-SiC) con eccellente resistenza all'erosione.
Applicazione
(1) Carburo di silicio per materiali refrattari
Durante la produzione e la lavorazione del carburo di silicio nero, viene generata una quantità significativa di materiale con una purezza inferiore al 90%-comunemente denominato carburo di silicio nero a "basso-silicio"-. Questo carburo di silicio di purezza-inferiore è ampiamente utilizzato nei settori dei refrattari e della produzione dell'acciaio, in particolare in applicazioni quali disossidanti, argilla per armi da fuoco, materiali di colata e materiali per trincee in ferro.
La nostra azienda fornisce una varietà di specifiche di carburo di silicio durante tutto l'anno, con gradi di purezza disponibili tra cui: 98%, 95%, 90%, 88%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45% e 40%. Le dimensioni delle particelle possono essere personalizzate in base alle esigenze del cliente. Le gamme di dimensioni standard includono 0–1 mm, 0–50 mm, 1–10 mm e 100–400 mesh.
(2) Carburo di silicio per disossidazione e fusione dell'acciaio
Il carburo di silicio è un composto di carbonio e silicio, legati principalmente da legami covalenti, ed è classificato come materiale non-ossidante. Tuttavia, diventa notevolmente instabile se esposto a temperature elevate in ambienti ossidanti-soprattutto sopra i 1627 gradi, dove l'ossidazione avviene rapidamente. Sfruttare questa proprietà nella produzione dell’acciaio aiuta a ridurre i costi di produzione e ha mostrato risultati efficaci.
I gradi più comunemente utilizzati variano dall'80% al 95% di purezza, con dimensioni delle particelle di 0–10 mm, 0–5 mm, 1–3 mm e 1–5 mm. La dimensione 1–5 mm è particolarmente apprezzata per le applicazioni di fusione.
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