Carburo di silicio cinese esportato in Polonia

Il carburo di silicio (SiC), noto anche come corindone, è un composto duro contenente silicio e carbonio. È un nuovo tipo di forte disossidante composito, che sostituisce la tradizionale polvere di carbonio e silicio per la disossidazione. Rispetto al processo originale, le sue proprietà fisiche e chimiche sono più stabili. Il carburo di silicio viene solitamente prodotto in forni a resistenza ad alte temperature di 1700 – 2500 gradi. Il carburo di silicio è stato un materiale importante nella carta vetrata, nelle mole e negli utensili da taglio sin dalla fine del XIX secolo. Negli ultimi anni ha trovato applicazioni nei rivestimenti refrattari e negli elementi riscaldanti per forni industriali, parti resistenti all'usura-per pompe e motori a razzo e substrati semiconduttori per diodi a emissione luminosa.

Il carburo di silicio è un prodotto formato da una reazione chimica di materiali di carbonio mescolati con biossido di silicio o sabbia di quarzo, che si sviluppa in un lingotto cilindrico solido attorno al nucleo, con strati radiali che vanno dalla grafite all'interno al -SiC (un materiale con una struttura a grana grossa-), al -SiC, materiale di grado metallurgico e post non reagito all'esterno, rifuso. Il SiC può essere prodotto nero o verde, a seconda della materia prima utilizzata.

Il contenuto di carburo di silicio nero è superiore al 95% e la sua tenacità è superiore a quella del carburo di silicio verde. Viene utilizzato principalmente per la lavorazione di materiali con bassa resistenza alla trazione, come vetro, ceramica, pietra, materiali refrattari, ghisa, metalli non-ferrosi, ecc.

Il carburo di silicio verde contiene più del 97% di SiC, è di colore verde, ha una durezza e fragilità maggiori rispetto al TH e ha una buona conduttività termica ed elettrica. coltello in acciaio.

Inoltre, c'è il carburo di silicio cubico, che è un cristallo giallo-verde prodotto mediante un processo speciale. Gli utensili abrasivi utilizzati per la sua realizzazione sono adatti alla superfinitura di cuscinetti. La rugosità superficiale può essere lavorata da Ra32-0,16 micron a Ra0,04-0,02 micron.

Dopo il raffreddamento, i lingotti di carburo di silicio vengono accuratamente selezionati, per lo più manualmente da operai specializzati, e ulteriormente lavorati per diverse applicazioni. Il materiale solido in carburo di silicio viene quindi accuratamente frantumato, selezionato e, se necessario, nuovamente macinato. Un'altra opzione è quella di trattare ulteriormente chimicamente il carburo di silicio per ottenere proprietà specifiche per la sua applicazione.

1. Fusione di metalli non-ferrosi

Utilizzando l'elevata resistenza all'umidità, la buona conduttività termica, la resistenza agli urti e l'elevata resistenza del carburo di silicio, è possibile ottenere risultati migliori mediante il riscaldamento indiretto dei materiali ad alte temperature. Come il rivestimento del forno di fusione del rame, il vassoio del forno di distillazione, la piastra ad arco del forno per polvere di zinco, la cella elettrolitica in alluminio, ecc.

2. Industria metallurgica della lavorazione dei minerali

La durezza della moissanite è in realtà seconda solo a quella del diamante e ha una forte resistenza all'usura, che è più di 5 volte superiore alla durata della ghisa e della gomma. È anche un materiale ideale per le piste dell'aviazione.

3. Industria dei materiali da costruzione, ceramica e mole

Utilizzando le caratteristiche di resistenza alle alte-temperature e il sistema di elevata conduzione del calore della moissanite, è possibile produrre-mobili per forno in lamiera sottile, che non solo possono aumentare la capacità dei mobili per forno, ma anche migliorare notevolmente la qualità del prodotto del forno e contribuire ad abbreviare il ciclo di produzione. Si può dire che il carburo di silicio sia uno smalto ceramico. Materiale indiretto ideale per la cottura e la sinterizzazione.

4. Risparmio energetico

Con una buona stabilità e conduttività termica, può essere utilizzato come scambiatore di calore, riducendo il consumo di carburante di oltre il 20% per le imprese e può anche aumentare notevolmente la produttività. È anche molto adatto per essere posizionato all'interno della tubazione di scarico utilizzata nell'impianto di ravvivamento della miniera.

5. Applicazioni in nuovi campi

Negli ultimi anni, la ricerca tecnologica e lo sviluppo del carburo di silicio hanno mostrato una tendenza accelerata. Ad esempio, l'industria solare fotovoltaica è in un periodo di rapida crescita e anche le batterie al silicio cristallino occupano una certa posizione nella quota di mercato. Viene utilizzato per lo sviluppo dell'efficienza della generazione di energia nella tecnologia delle batterie. Allo stato attuale, è anche una tendenza del mercato.

In futuro, le principali applicazioni del carburo di silicio potrebbero concentrarsi anche nei settori dei componenti circuitali, dei semiconduttori, dei materiali strutturali, delle frizioni, dei combustibili nucleari e degli utensili da taglio. E con il miglioramento della tecnologia di riciclaggio è possibile realizzare il riciclaggio anche di alcuni prodotti finiti.

Profilo del cliente e sfida iniziale:
Un produttore specializzato in dischi freno-di fascia alta per automobili e motociclette stava cercando di migliorare la resistenza all'usura, la conduttività termica e l'integrità strutturale dei compositi in ghisa. Le tradizionali aggiunte di ferroleghe portavano a una distribuzione incoerente della durezza e a occasionali fessurazioni termiche sotto stress test estremi, mettendo a rischio la reputazione del loro marchio premium.

La nostra soluzione tecnica e implementazione:
Il nostro team tecnico ha condotto un'analisi congiunta del processo di fusione e trattamento termico. Abbiamo identificato la causa principale nei siti di nucleazione insufficienti e irregolari per la formazione di grafite durante la solidificazione, che portano a debolezze microstrutturali. Abbiamo proposto l'integrazione del nsCarburo di silicio ad alto grado di-purezza, nucleazione-(SiC 98,5% min)come additivo precondizionante.

Specifiche del prodotto:Abbiamo fornito materiale con una dimensione delle particelle strettamente controllata di 2-6 mm per garantire una cinetica di dissoluzione ottimale nei loro forni a induzione a media frequenza.

Integrazione del processo:Abbiamo co-sviluppato un protocollo di "aggiunta-in fase avanzata". Il SiC è stato aggiunto al ferro fuso a 1450-1480 gradi, circa 10 minuti prima della spillatura. Questa tempistica ha massimizzato la sua efficacia come potente inoculante e contributore di carbonio/silicio senza un'eccessiva perdita di ossidazione.

Supporto tecnico:I nostri ingegneri hanno fornito formazione in loco-sulle procedure di gestione e pesatura per garantire la coerenza tra batch-e-distorsione.

Risultati misurabili e valore fornito:

Miglioramento metallurgico:L'aggiunta di SiC ha creato una struttura di scaglie di grafite più fine e uniforme (grafite di tipo A). Questo si è tradotto direttamente in aAumento del 15% della resistenza alla trazionee unMiglioramento del 20% nella resistenza alla fatica termicanei dischi freno finali.

Efficienza del processo:Il potente effetto inoculante ha ridotto il sottoraffreddamento durante la solidificazione, portando a un processo di fusione più prevedibile e coerente. Il tasso di scarto relativo al ritiro e ai difetti di micro-porosità è diminuito del12%.

Fine-Prestazioni del prodotto:Il cliente ha riferito che i dischi freno prodotti con il nostro additivo SiC hanno superato i più severi test al dinamometro con risultati superiori, mostrando meno "heat spotting" e coefficienti di attrito più costanti.

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