బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉత్పత్తి పరిచయం మరియు అప్లికేషన్
నల్ల సిలికాన్ కార్బైడ్(సంక్షిప్తంగా బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్) అనేది క్వార్ట్జ్ ఇసుక మరియు పెట్రోలియం కోక్‌తో ప్రధాన ముడి పదార్థాలుగా తయారు చేయబడిన ఒక కృత్రిమ లోహేతర పదార్థం మరియు నిరోధక కొలిమిలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కరిగించబడుతుంది. ఇది నలుపు-బూడిద లేదా ముదురు నలుపు రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, చాలా ఎక్కువ కాఠిన్యం, మంచి ఉష్ణ వాహకత మరియు రసాయన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఒక అద్భుతమైన పారిశ్రామిక ముడి పదార్థం మరియు అబ్రాసివ్‌లు, వక్రీభవన పదార్థాలు, లోహశాస్త్రం, సిరామిక్స్, ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
Ⅰ. బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క పనితీరు లక్షణాలు
మోహ్స్ కాఠిన్యంనల్ల సిలికాన్ కార్బైడ్9.2 వరకు ఎక్కువగా ఉంటుంది, డైమండ్ మరియు క్యూబిక్ బోరాన్ నైట్రైడ్ తర్వాత రెండవది, మరియు చాలా బలమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు ప్రభావ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. దీని ద్రవీభవన స్థానం దాదాపు 2700°C, మరియు ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణాలలో నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించగలదు మరియు కుళ్ళిపోవడం లేదా వైకల్యం చెందడం సులభం కాదు. అదనంగా, ఇది మంచి ఉష్ణ వాహకత మరియు తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక పీడన పరిస్థితులలో ఇప్పటికీ అద్భుతమైన ఉష్ణ షాక్ స్థిరత్వాన్ని చూపుతుంది.
రసాయన లక్షణాల పరంగా, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలకు మంచి తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు కఠినమైన వాతావరణాలలో పారిశ్రామిక వినియోగానికి ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది. దీని అధిక వాహకత కొన్ని విద్యుత్ తాపన పదార్థాలు మరియు సెమీకండక్టర్ క్షేత్రాలకు ప్రత్యామ్నాయ పదార్థంగా కూడా చేస్తుంది.
Ⅱ. ప్రధాన ఉత్పత్తి రూపాలు మరియు లక్షణాలు
వివిధ కణ పరిమాణాలు మరియు ఉపయోగాల ప్రకారం నల్ల సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను వివిధ రూపాల్లో తయారు చేయవచ్చు:
బ్లాక్ మెటీరియల్: కరిగించిన తర్వాత పెద్ద స్ఫటికాలు, తరచుగా పునఃసంవిధానం కోసం లేదా మెటలర్జికల్ సంకలనాలుగా ఉపయోగిస్తారు;
గ్రాన్యులర్ ఇసుక (F ఇసుక/P ఇసుక): గ్రైండింగ్ వీల్స్, ఇసుక బ్లాస్టింగ్ అబ్రాసివ్‌లు, ఇసుక అట్ట మొదలైన వాటిని తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు;
మైక్రో పౌడర్ (W, D సిరీస్): అల్ట్రా-ప్రెసిషన్ గ్రైండింగ్, పాలిషింగ్, సిరామిక్ సింటరింగ్ మొదలైన వాటికి ఉపయోగిస్తారు;
నానో-స్థాయి మైక్రో పౌడర్: హై-ఎండ్ ఎలక్ట్రానిక్ సిరామిక్స్, థర్మల్ కండక్టివ్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్ మొదలైన వాటికి ఉపయోగిస్తారు.
కణ పరిమాణం F16 నుండి F1200 వరకు ఉంటుంది మరియు మైక్రో పౌడర్ యొక్క కణ పరిమాణం నానోమీటర్ స్థాయికి చేరుకుంటుంది, ఇది వివిధ అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల సాంకేతిక అవసరాలకు అనుగుణంగా అనుకూలీకరించబడుతుంది.
Ⅲ. బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ప్రధాన అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు
1. రాపిడి మరియు గ్రౌండింగ్ సాధనాలు
అబ్రాసివ్‌లు బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క అత్యంత సాంప్రదాయ మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించే అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు.దాని అధిక కాఠిన్యం మరియు స్వీయ-పదునుపెట్టే లక్షణాలను సద్వినియోగం చేసుకుంటూ, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను గ్రైండింగ్ వీల్స్, కటింగ్ డిస్క్‌లు, ఇసుక అట్ట, గ్రైండింగ్ హెడ్‌లు, గ్రైండింగ్ పేస్ట్‌లు మొదలైన వివిధ రాపిడి ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఇవి కాస్ట్ ఇనుము, ఉక్కు, నాన్-ఫెర్రస్ లోహాలు, సిరామిక్స్, గాజు, క్వార్ట్జ్ మరియు సిమెంట్ ఉత్పత్తుల వంటి పదార్థాలను గ్రైండింగ్ మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.
దీని ప్రయోజనాలు వేగవంతమైన గ్రైండింగ్ వేగం, అడ్డుపడటం సులభం కాదు మరియు అధిక ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం.ఇది మెటల్ ప్రాసెసింగ్, యంత్రాల తయారీ, భవన అలంకరణ మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
2. వక్రీభవన పదార్థాలు
అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం మరియు తుప్పు నిరోధకత కారణంగా, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ అధిక-ఉష్ణోగ్రత వక్రీభవన పదార్థాల రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. దీనిని సిలికాన్ కార్బైడ్ ఇటుకలు, ఫర్నేస్ లైనింగ్‌లు, క్రూసిబుల్స్, థర్మోకపుల్ ప్రొటెక్షన్ ట్యూబ్‌లు, కిల్న్ టూల్స్, నాజిల్‌లు, ట్యూయెర్ ఇటుకలు మొదలైన వాటిలో తయారు చేయవచ్చు మరియు మెటలర్జీ, నాన్-ఫెర్రస్ లోహాలు, విద్యుత్, గాజు, సిమెంట్ మొదలైన అధిక-ఉష్ణోగ్రత పరిశ్రమలలో పరికరాల జీవితాన్ని పొడిగించడానికి మరియు ఆపరేషన్ భద్రతను మెరుగుపరచడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
అదనంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థాలు అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణ వాతావరణాలలో మంచి యాంటీఆక్సిడెంట్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వేడి బ్లాస్ట్ ఫర్నేసులు, బ్లాస్ట్ ఫర్నేసులు మరియు ఇతర పరికరాల కీలక భాగాలలో ఉపయోగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.
3. మెటలర్జికల్ పరిశ్రమ
ఉక్కు తయారీ మరియు కాస్టింగ్ వంటి లోహశోధన ప్రక్రియలలో, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను డీఆక్సిడైజర్, వార్మింగ్ ఏజెంట్ మరియు రీకార్బరైజర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. దాని అధిక కార్బన్ కంటెంట్ మరియు వేగవంతమైన వేడి విడుదల కారణంగా, ఇది కరిగించే సామర్థ్యాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు కరిగిన ఉక్కు నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది. అదే సమయంలో, ఇది కరిగించే ప్రక్రియలో అశుద్ధతను తగ్గిస్తుంది మరియు కరిగిన ఉక్కును శుద్ధి చేయడంలో పాత్ర పోషిస్తుంది.
కొన్ని ఉక్కు మిల్లులు ఖర్చులను ఆదా చేయడానికి మరియు కాస్టింగ్‌ల పనితీరును మెరుగుపరచడానికి కాస్ట్ ఇనుము మరియు డక్టైల్ ఇనుము కరిగించడంలో కూర్పును సర్దుబాటు చేయడానికి సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను కొంత నిష్పత్తిలో జోడిస్తాయి.
4. సెరామిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పదార్థాలు
బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఫంక్షనల్ సిరామిక్స్ కు కూడా ఒక ముఖ్యమైన ముడి పదార్థం. దీనిని స్ట్రక్చరల్ సిరామిక్స్, వేర్-రెసిస్టెంట్ సిరామిక్స్, థర్మల్ కండక్టివ్ సిరామిక్స్ మొదలైన వాటిని తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్, రసాయన పరిశ్రమ, యంత్రాలు మొదలైన రంగాలలో విస్తృత అవకాశాలను కలిగి ఉంది. ఇది 120 W/m·K వరకు ఉష్ణ వాహకతతో అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు దీనిని తరచుగా ఉష్ణ వాహక ఉష్ణ విసర్జనా పదార్థాలు, ఉష్ణ ఇంటర్‌ఫేస్ పదార్థాలు మరియు LED ఉష్ణ విసర్జనా భాగాలలో ఉపయోగిస్తారు.
అదనంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ క్రమంగా పవర్ సెమీకండక్టర్ల రంగంలోకి ప్రవేశించి అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక-వోల్టేజ్ పరికరాలకు ప్రాథమిక పదార్థంగా మారింది. నలుపు సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క స్వచ్ఛత ఆకుపచ్చ సిలికాన్ కార్బైడ్ కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది కొన్ని మధ్యస్థ మరియు తక్కువ-వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తులలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
5. ఫోటోవోల్టాయిక్ మరియు కొత్త శక్తి పరిశ్రమలు
ఫోటోవోల్టాయిక్ పరిశ్రమలో సిలికాన్ వేఫర్‌లను కత్తిరించడంలో బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. డైమండ్ వైర్ కటింగ్ ప్రక్రియలో రాపిడిగా, ఇది అధిక కాఠిన్యం, బలమైనకటింగ్బలం, తక్కువ నష్టం మరియు మృదువైన కట్టింగ్ ఉపరితలం, ఇది సిలికాన్ వేఫర్‌ల కటింగ్ సామర్థ్యం మరియు దిగుబడిని మెరుగుపరచడంలో మరియు వేఫర్ నష్ట రేటు మరియు ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది.
కొత్త శక్తి మరియు కొత్త పదార్థ సాంకేతికతల నిరంతర అభివృద్ధితో, లిథియం బ్యాటరీ నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ సంకలనాలు మరియు సిరామిక్ మెమ్బ్రేన్ క్యారియర్లు వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న రంగాల కోసం సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను కూడా అభివృద్ధి చేస్తున్నారు.
Ⅳ. సారాంశం మరియు అంచనాలు
బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ దాని అద్భుతమైన యాంత్రిక, ఉష్ణ మరియు రసాయన లక్షణాలతో అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో భర్తీ చేయలేని పాత్రను పోషిస్తుంది. తయారీ సాంకేతికత యొక్క నిరంతర అభివృద్ధి, ఉత్పత్తి కణ పరిమాణ నియంత్రణ, స్వచ్ఛత శుద్ధి మరియు అప్లికేషన్ క్షేత్రాల నిరంతర విస్తరణతో, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ అధిక పనితీరు మరియు ఖచ్చితత్వం వైపు అభివృద్ధి చెందుతోంది.
భవిష్యత్తులో, న్యూ ఎనర్జీ, ఎలక్ట్రానిక్ సిరామిక్స్, హై-ఎండ్ వంటి పరిశ్రమల వేగవంతమైన పెరుగుదలతోగ్రైండింగ్ మరియు తెలివైన తయారీ, బ్లాక్ సిలికాన్ కార్బైడ్ హై-ఎండ్ తయారీ రంగంలో మరింత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు అధునాతన మెటీరియల్ టెక్నాలజీ వ్యవస్థలో ప్రధాన భాగంగా మారుతుంది.