탄화 규소 특성 및 응용

탄화규소는 우수한 내화물일 뿐만 아니라 그러나 일반적으로 사용되는 연삭 재료, 부식 방지 재료 및 열 전도성 재료이기도 합니다. 탄화규소의 주요 화학물질은 SiC이며, 다른 이름은 카보런덤입니다. 그것은 많은 우수한 특성을 얻습니다.

공업제품에 사용되는 탄화규소는 자연계에 거의 존재하지 않는 2200~2500℃의 고온에서 인위적으로 합성된다. 합성 탄화규소의 주원료는 석영사(실리카), 석유코크스이며, 부원료는 톱밥, 소금 등이다. 석영사의 원소는 탄화규소에 규소를 제공하는 SiO2이다. 석유 코크스의 원소는 탄화규소에 탄소를 제공하는 C입니다. 보조 재료는 제련 반응 과정에 참여하지 않으며 우드 칩의 역할은 용광로 장입물의 투과성을 높이는 것입니다. 식용소금은 녹색 탄화규소를 제련할 때만 첨가되어 녹색으로 보입니다. 

색상별로 구분하면 탄화규소에는 검은색 탄화규소 와 녹색 탄화규소가 포함됩니다 . 순도와 경도에 따라 다릅니다. 검은색 탄화규소의 순도는 녹색 탄화규소의 순도보다 약간 낮습니다. 블랙 카보런덤은 SiC 함량이 98% 이상입니다. 그린 카보런덤은 99% 이상의 SiC 순도를 갖습니다. 둘 다 탄화규소 결정의 α상입니다.

녹색 및 검정색 탄화규소는 모두 다음과 같은 공통 특성을 가지고 있습니다.

녹색 및 검정색 탄화규소는 모두 다음과 같은 공통 특성을 가지고 있습니다.

1. 고온 화학적 안정성:

탄화 규소는 융점이 매우 높고 고온 저항성이 우수하여 고온 환경에서 안정적인 물리적, 화학적 특성을 유지할 수 있습니다. 탄화규소는 1400℃의 온도에서도 산화되지 않고 대신 결정 표면에 이산화규소 박막층을 형성한다. 그 결과, 박막은 탄화규소의 외관에도 화려한 무지개 광택을 부여합니다.

2. 좋은 고온 저항:

탄화 규소는 융점이 매우 높으며 1800 ~ 1900 ° C의 고온, 하류 온도는 2300 ° C까지 견딜 수 있습니다. 탄화 규소는 또한 고온에서 강도와 내 충격성이 우수하여 일반적으로 사용되는 내화물입니다. 철강 생산에서.

3. 높은 경도:

탄화규소는 경도가 매우 높으며 다이아몬드보다 낮습니다. 이를 통해 탄화규소는 마찰, 절단, 연삭 등의 분야에서 우수한 내마모성과 연삭 성능을 가질 수 있습니다. 모스 스케일에서 다이아몬드의 경도는 모스 10.0, 녹색 탄화규소의 경도는 모스 9.4~9.5(비커스 경도 33~34Gpa), 흑색 탄화규소의 경도는 모스 9.2~9.3(비커스 경도 28~34Gpa)이다. 32Gpa).

4. 우수한 내식성 :

탄화규소는 대부분의 산과 알칼리에 대한 내식성이 우수합니다. 강산, 강염기와 반응하지 않으며, 복잡한 온도와 화학적 환경에서도 장기간 안정적으로 사용할 수 있습니다.

5. 우수한 열전도율 :

탄화규소는 열전도율이 높고 상온에서 열전도율이 60-200W/M·K로 열을 효과적으로 전달할 수 있습니다. 따라서 방열판, 방열판 등 열전도성 소재나 코팅에 적합합니다.

6. 낮은 열팽창계수:

탄화규소의 열팽창 계수는 3.9-4.5 x10-6/℃이며 내화 제품을 만드는 데 사용되며 SiC 세라믹은 크리프 및 변형이 덜 발생합니다.

7. 우수한 단열 성능 :

탄화 규소는 절연 성능이 높으며 고온 및 높은 전기장 조건에서 안정적인 절연 성능을 유지할 수 있습니다. 따라서 전자 부품 및 절연 재료로 자주 사용되며 탄화 규소 세라믹을 생성하는 주요 원료이기도합니다.

8. 더 낮은 부피 밀도:

탄화규소의 비중은 3.2g/cm3으로 대부분의 금속이나 커런덤보다 낮습니다.

9. 취성 및 인성:

탄화 규소는 경도가 높지만 취성이 강하고 인성이 약간 낮습니다. 검은색 탄화규소의 인성은 녹색 탄화규소의 인성보다 높습니다.

탄화규소는 다양한 응용 분야에서 잘 작동합니다. 주로 다음과 같은 측면에 적용됩니다.

1. 연마재 및 연마 도구:

탄화 규소는 내마모성이 뛰어나 연마 제품 제조에 널리 사용됩니다. 검은 탄화 규소는 연삭 휠, 물 사포, 탄화 규소 연마 브러시, 강철 종이 모래 디스크, 섬유 연삭 휠 등을 생산하는 데 적합합니다. 이러한 연마 도구는 금속, 합금, 목재 및 일반 유리를 연삭하는 데 사용됩니다. 녹색 탄화 규소는 수지 연삭 휠, 다이아몬드 연삭 휠, 물 연삭 디스크, 호닝 스톤, PVA 연삭 휠 및 다이아몬드 점토 연삭 블록과 같은 연마 제품을 생산하는 데 적합합니다.

2. 연삭 및 연마:

연마재인 탄화규소는 대리석, 화강암, 티타늄 합금 및 구리 합금의 샌드블라스팅 및 부동태화에 널리 사용될 수 있습니다. 일반적인 용도는 텅스텐 카바이드 경질 합금의 모서리 부동태화 처리를 수행하는 것입니다. 실리콘 카바이드 분말은 이상적인 표면 거칠기를 얻기 위해 양면 연삭기에 사용되어 합금 및 세라믹 제품을 물로 연삭합니다. 또한, 롤링 그라인더의 연삭 매체인 탄화규소는 연삭석 또는 호두 모래와 함께 작동하여 스테인레스강, 합금 및 옥 가공물을 디버링하고 연마할 수 있습니다.

3. 세라믹 제품:

탄화규소는 세라믹 씰, 세라믹 베어링, 세라믹 파이프, 탄화규소 노즐 등과 같은 다양한 세라믹 제품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 폼 세라믹, 금속 탄화규소 세라믹 필터 멤브레인, 디젤 미립자 트랩 세라믹 멤브레인을 생산하는 데에도 사용할 수 있습니다. , 총알 방지 세라믹 플레이트, 탄화 규소 붕소 복합 세라믹 및 기타 산업용 세라믹을 생산하는 데 자주 사용됩니다.

4. 내화물 :

탄화규소는 내화벽돌, 탄화규소 도가니, 탄화규소 용광로 장약 및 기타 제품을 만드는 데 사용할 수 있으며 철강 산업 생산에서 중요한 역할을 합니다.

5. 코팅 산업:

탄화 규소는 내마모성과 내식성이 높습니다. 테프론 논스틱(Teflon) 코팅, UV 코팅 및 불소중합체에 첨가제로 사용할 수 있습니다. 이 첨가제는 코팅의 내산화성과 내식성을 크게 향상시킵니다.

6. 전자 기기:

탄화 규소는 열전도율과 고온 안정성이 우수합니다. 전자 방열판, 전자 포장 재료, 전력 반도체 장치 등을 만드는 데 적합합니다
. 또한 SiC는 화학 산업, 항공 우주, 자동차 제조 및 기타 분야에서도 널리 사용되어 중요한 역할을 합니다.