Pernahkah anda mempunyai pengalaman ini: Pisau dapur anda akan membosankan selepas penggunaan yang berpanjangan, dan apabila anda membawanya ke kedai perkakasan untuk mengasahnya, mekanik menggunakan roda pengisaran hitam yang cepat berputar untuk menggosoknya ke belakang dan sebagainya; Atau di kilang -kilang, tanur yang digunakan untuk menembak seramik dan logam peleburan, walaupun mereka sentiasa terdedah kepada suhu melebihi 1000 darjah, jarang mempunyai dinding dalaman mereka dibakar. Sebenarnya, di belakang kedua -dua perkara ini terletak sama "perindustrian semua - bulat" -Karbida silikon hitam.
01 Mari kita faham: Apa sebenarnya karbida silikon hitam?
Seperti namanya, komponen teras Black Silicon Carbide adalah "karbon" dan "silikon," dengan formula kimia sic. Pada asasnya, ia adalah bahan logam bukan organik yang dihasilkan secara sintetik -. Ia bukan mineral semulajadi, tetapi "halus" dari bahan -bahan harian yang biasa: pasir kuarza dan coke petroleum bercampur dengan nisbah tertentu, sedikit garam ditambah, dan kemudian ia "dipecat" dalam relau rintangan pada 1800 - 2200 darjah selama beberapa hari. Pada suhu tinggi ini, silikon di pasir kuarza dan karbon dalam reaksi coke petroleum, akhirnya membentuk zarah kristal hitam-ini adalah karbida silikon hitam.
Mengapa hitam? Kerana kesuciannya tidak begitu tinggi (biasanya antara 95% dan 98%), dan sedikit kekotoran sisa memberikannya penampilan kelabu atau hitam yang gelap. Jika kesucian meningkat kepada lebih dari 99%, ia menjadi satu lagi bahan biasa - karbida silikon hijau (dengan warna kehijauan).
02. "Superpowers" Black Silicon Carbide: Kenapa ia menjadi sayang perindustrian?
Black Silicon Carbide bersinar dalam pelbagai bidang terima kasih kepada tiga kelebihan terasnya, yang masing -masing menangani titik kesakitan utama dalam pengeluaran perindustrian:
1. Sangat sukar, menjadikannya sangat berkesan dalam pengisaran.
Di antara bahan -bahan logam bukan - dalam alam semula jadi, hitam sic hanya sedikit lebih keras daripada berlian dan nitrida boron padu, dan lebih keras daripada corundum (alumina) - kekerasannya mencapai 9.2 (berlian adalah 10). Kekerasan ini menjadikannya "kasar semulajadi": Banyak roda pengisaran yang digunakan di rumah untuk mengasah pisau dan gunting diperbuat daripada zarah karbida silikon hitam bercampur dengan resin; Cakera pasir dan cakera pengisaran yang diperbuat daripada sic hitam juga biasa digunakan di kilang -kilang untuk memproses bahagian logam (seperti keluli tahan karat dan besi tuang), kaca pengisaran, dan batu penggilap - Ia dapat dengan cepat mengeluarkan burrs dan ketidaksempurnaan dari permukaan bahan kerja dan tidak mudah dipakai.
2. Rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan, bertindak sebagai "penjaga tahan api"
Karbida silikon hitam mempunyai titik lebur setinggi 2700 darjah, dan ia tidak akan berubah atau mencairkan walaupun selepas penggunaan jangka panjang - pada suhu tinggi 1600 darjah. Lebih -lebih lagi, ia tidak takut asid atau alkali, dan juga asid yang kuat dan alkali mengalami kesukaran untuk menghancurkannya. Ciri -ciri ini menjadikannya "kot pelindung" untuk tanur dan dandang: dinding dalaman tanur sintering di kilang -kilang seramik dan dapur letupan panas di tumbuhan keluli dipenuhi dengan lapisan batu bata refraktori yang diperbuat daripada SIC hitam, yang dapat menahan suhu yang tinggi dan mengurangkan kehilangan haba; Sesetengah paip dan injap perindustrian suhu tinggi - juga dipenuhi untuk mengelakkan kakisan oleh gas atau cecair suhu tinggi -.
3. Ia boleh menjalankan elektrik dan haba, dan juga boleh bertindak sebagai "pelakon sokongan" dalam elektronik.
Tidak seperti banyak bahan logam bukan - (seperti kaca dan seramik), karbida silikon hitam adalah konduktif elektrik dan mempunyai kekonduksian terma yang lebih kuat daripada besi cor - bateri dari terlalu panas; Dalam beberapa peralatan elektrik - yang tinggi (seperti penukar frekuensi dan mesin kimpalan), komponen pelesapan haba yang diperbuat daripada SIC hitam juga digunakan untuk memastikan operasi yang stabil peralatan.
03 Selain mengisar dan menahan suhu tinggi, apa lagi yang boleh dilakukan oleh karbida silikon hitam?
Aplikasi karbida silikon hitam jauh lebih luas daripada yang anda bayangkan; Ia boleh didapati dalam segala -galanya dari industri tradisional ke bidang yang baru muncul.
Dalam industri pembinaan, pencampuran zarah SIC hitam ke dalam konkrit boleh meningkatkan rintangan haus jalan dan jambatan dengan lebih daripada 30% dan juga menjadikannya fros -. Ini jenis "konkrit karbida silikon" digunakan di lebuh raya di banyak kawasan sejuk di utara China.
Dalam bidang alam sekitar, "pembawa seramik sarang lebah" yang diperbuat daripada karbida silikon hitam boleh dipasang di pembersih ekzos kereta untuk membantu menyerap gas berbahaya (seperti karbon monoksida dan nitrogen oksida) dalam asap ekzos.
Dalam bidang fotovoltaik, serbuk SIC hitam yang sangat halus diperlukan sebagai "kasar" apabila memproses wafer silikon untuk panel fotovoltaik solar untuk menjadikan wafer nipis dan rata, memastikan kecekapan penjanaan kuasa.
04 Bolehkah Black Silicon Carbide menjadi lebih "kuat" pada masa akan datang?
Dengan kemajuan teknologi, Black SIC membuat terobosan dalam bidang "tinggi - ketepatan": Sebagai contoh, para saintis meneliti penggunaan karbida hitam untuk membuat "cip yang lebih tinggi dan boleh digunakan oleh {1} Stesen asas 5G pada masa akan datang; Orang lain cuba membuat SIC hitam menjadi "bahan penyimpanan tenaga" untuk membantu menyimpan tenaga elektrik yang ditukar daripada tenaga solar dan angin, menyelesaikan masalah "kesukaran untuk menyimpan" tenaga baru.
