¿Cuál es la diferencia entre SiC verde y SiC negro?
En el vasto campo de la ciencia de los materiales, el carburo de silicio (SiC), como material no metálico de alto rendimiento, desempeña un papel importante en muchas industrias con sus propiedades físicas y químicas únicas. Entre ellos, el carburo de silicio verde y el carburo de silicio negro son las dos variedades principales de carburo de silicio. Aunque ambos pertenecen a la categoría básica de α-SiC, muestran diferencias significativas en los procesos de producción, las propiedades físicas y químicas y los campos de aplicación. Este artículo profundizará en las diferencias entre estos dos tipos de carburo de silicio para que los lectores puedan comprender mejor sus propiedades y aplicaciones.
1. Diferencias en los procesos de producción
El proceso de producción del carburo de silicio verde es único. Utiliza principalmente coque de petróleo y sílice de alta calidad como principales materias primas, y agrega sal como aditivo, y se funde a alta temperatura en un horno de resistencia. Durante este proceso, la adición de sal no solo promueve el proceso de cristalización del carburo de silicio, sino que también mejora significativamente la pureza y la calidad de cristalización del producto. Por el contrario, la producción de carburo de silicio negro se basa en una combinación de arena de cuarzo, coque de petróleo y sílice de alta calidad, que también se funde a altas temperaturas en un horno de resistencia, pero no implica la adición de sal. Por lo tanto, desde la perspectiva de la relación de materia prima y el proceso, la preparación de carburo de silicio verde es más compleja y sofisticada, lo que también sienta las bases para su desempeño posterior.
2. Diferencias en propiedades físicas y químicas
En términos de propiedades físicas y químicas, tanto el carburo de silicio verde como el carburo de silicio negro exhiben una dureza y resistencia mecánica extremadamente altas. Su dureza está entre el corindón y el diamante, superando con creces la de los materiales metálicos ordinarios. Sin embargo, la pureza cristalina del carburo de silicio verde es mayor, lo que le da una ventaja en ciertas propiedades. Por ejemplo, la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión del carburo de silicio verde son muy altas, incluso varias veces superiores a las del acero de alta resistencia, mostrando excelentes propiedades mecánicas. Al mismo tiempo, el carburo de silicio verde también tiene una excelente resistencia a altas temperaturas, su punto de fusión es tan alto como más de 2700 ° C, y aún puede mantener propiedades físicas y químicas estables en entornos de alta temperatura. Además, el carburo de silicio verde también tiene una excelente estabilidad química y puede soportar la erosión de una variedad de ácidos fuertes, álcalis fuertes y solventes orgánicos, lo que lo hace tener amplias perspectivas de aplicación en la industria química, electrónica, médica y otros campos.
Por el contrario, aunque el carburo de silicio negro también tiene las características de alta dureza, alta resistencia y alta resistencia al desgaste, su tenacidad es ligeramente mayor que la del carburo de silicio verde, lo que hasta cierto punto afecta su autoafilado durante el procesamiento. . Sin embargo, el carburo de silicio negro tiene una densidad moderada (aproximadamente 3,15-3,21 g / cm³), una alta conductividad térmica y buena resistencia a la oxidación y resistencia a la radiación. Estas características lo hacen ampliamente utilizado en hornos de alúmina, rejillas y cerámica refractaria. Es ampliamente utilizado en entornos de alta temperatura y alta oxidación.
3. Diferencias en los campos de aplicación
Debido a las diferencias en las propiedades físicas y químicas, el carburo de silicio verde y el carburo de silicio negro también tienen diferentes campos de aplicación. El carburo de silicio verde se usa ampliamente para el rectificado de precisión y el corte de alambre de cristal de carburo cementado, vidrio de cuarzo, vidrio óptico y otros materiales debido a su alta pureza, alta dureza y excelentes propiedades mecánicas. Especialmente en el campo del procesamiento de materiales semiconductores, el polvo de carburo de silicio verde es una materia prima importante para la producción de obleas de corte de silicio monocristalino y silicio policristalino. Su tamaño de grano y pureza afectan directamente la calidad y eficiencia del corte. Además, el carburo de silicio verde se utiliza en entornos de alta temperatura y altamente corrosivos, como motores aeroespaciales, turbinas de gas y equipos químicos debido a su buena resistencia a altas temperaturas y estabilidad química.
El carburo de silicio negro, debido a su alta tenacidad y buena resistencia al desgaste, funciona bien en aleaciones de molienda, cerámica, mármol, jade y otros materiales. Al mismo tiempo, el carburo de silicio negro también se utiliza para fabricar herramientas y piezas de alta dureza y resistentes al desgaste, como abrasivos, muelas abrasivas, discos de corte, etc. En el campo de la cerámica, el carburo de silicio negro se puede combinar con otros materiales cerámicos para preparar materiales cerámicos compuestos de alto rendimiento para satisfacer necesidades de ingeniería específicas. Además, el carburo de silicio negro también se usa ampliamente en materiales refractarios, aeroespacial, fabricación de automóviles y otros campos.
4. Precio y tendencias del mercado
Los precios del carburo de silicio verde y del carburo de silicio negro se ven afectados por muchos factores como la demanda del mercado, el origen, la calidad, etc., y los precios fluctúan mucho. En términos generales, debido a que el proceso de producción del carburo de silicio verde es más complejo y el rendimiento del producto es mejor, su precio es relativamente alto. Sin embargo, con el avance continuo de la tecnología y la reducción de los costos de producción, la competitividad del mercado del carburo de silicio verde también está aumentando. Al mismo tiempo, a medida que la demanda mundial de materiales de alto rendimiento sigue creciendo, las perspectivas de mercado del carburo de silicio verde y del carburo de silicio negro son muy amplias.
5. Conclusión
En resumen, el carburo de silicio verde y el carburo de silicio negro, como las dos variedades principales de carburo de silicio, tienen diferencias significativas en los procesos de producción, las propiedades físicas y químicas y los campos de aplicación. El carburo de silicio verde ocupa una posición importante en el procesamiento de materiales semiconductores, equipos de alta temperatura y otros campos debido a su alta pureza, alta dureza y excelentes propiedades mecánicas; Mientras que el carburo de silicio negro juega un papel importante en aleaciones, cerámicas y otros materiales debido a su alta tenacidad y resistencia al desgaste. Juega un papel importante en el pulido. En el futuro, con el avance continuo de la ciencia y la tecnología y la expansión continua de los campos de aplicación, las propiedades del carburo de silicio verde y el carburo de silicio negro se explorarán y aplicarán más, contribuyendo más al desarrollo de la ciencia de los materiales.