Карбид кремния черный

Карбид кремния черный – виды, характеристики, назначение

Карборунд или муассанит (также известный как черный карбид кремния) – это разновидность неорганического минерального химического соединения кремния с углеродом с характерным цветом поверхности, которое применяется как шлифовальный материал (или шлифматериал). В отличие от зеленого аналога обладает пониженной концентрацией основного вещества, уменьшенной твердостью и абразивной способностью, но зато он не такой хрупкий. По показателям прочности сопоставим с алмазом – наиболее прочным среди всех существующих минералов. Черный цвет абразив обретает из-за наличия примесей.

Сортамент

Технические условия к производству, маркировке, приемке и гранулометрическому составу черного карбида устанавливает регулирующий документ ГОСТ 26327-84. Он сообщает основную информацию о параметрах мелкодисперсного компонента:

• Категория качества – первая (53С) или высшая (54С). Определяет концентрацию основного элемента.
• Количества кремния 96-98%. Содержит добавки железа, углерода, а роль загрязнителей чаще всего выполняют азот, алюминий, другие примеси.
• Зернистость – от 160 до 6 мкм.
• Насыпная плотность 1,27-1,43 г/см².
• Массовая доля магнитного материала 0,13-0,3% в зависимости от гранулометрического состава и марки.

Готовая продукция проходит ряд испытаний, контролирующих качество. Документация включает пробы партии на соответствие зернистости, физико-механическим показателям, химическому составу. Купить черный карбид кремния допускается в виде зерен (крупнозернистая фракция), порошков или тонкостенных микропорошков.

Как производят черный карборунд

Оба вида карбида кремния изготавливают в электрических печах, работающих на принципе резистивного нагрева (электропечь Ачесона) при высоких температурах (в диапазоне от +1600 до +2500 °С), из кремнезема с углеродом в графитовой оболочке. Электрический ток пропускается через графитовый сердечник сквозь углеродно-черноземную смесь, нагревая ее до образования слоя карбида вокруг графита. Смесь состоит из слоя кокса (или керна) с шихтом, который включает углеродистый восстановитель, кварцевый песок, возвратной шихты, аморфа и выгорающего наполнителя. Для которого используют опилки от древесины, лузги подсолнечника, риса или других семян.

В качестве углеродистого восстановителя лучше всего подходит нефтяной кокс, поскольку он обладает высокой пористостью и низким содержанием золы. Однако производители также применяют древесный или малозольный каменный уголь.

Чистый карбид получают химическим путем с помощью процесса Лели, где порошковая фракция возгоняется до температуры +2500 °С в аргоновой атмосфере, а осаждается на более холодной подложке в чешуйчатой форме монокристаллов.

Цена черного карбида кремния зависит от технологии производства, используемого сырья, марки, габаритов, а также заказываемого объема.

Для чего нужен черный карбид кремния?

Основное его назначение – это абразивная обработка материалов. Из-за своей сверхвысокой твердости, уступает лишь алмазу и ряду других синтетических абразивов, с его помощью идет обработка ювелирных украшений из драгоценных камней, полировка прочных руд или шлифование поверхностей с меньшей плотностью, например, стекла, кожи или дерева.

С помощью черного карборунда выпускают техническую керамику, наполнители огнеупоров, дизельные фильтры для очистки от твердых частиц.

Карбид применяют в изготовлении режущих и шлифовальных инструментов, например, дисков болгарки (углошлифовальной машины), напыления ручной наждачной бумаги (шкурки), кухонных ножей.

В строительстве благодаря высоким адгезивным свойствам порошок используют в создании нескользящих покрытий – плиток, ступеней, аэродромного полотна.