Utangulizi wa bidhaa na matumizi ya kabidi nyeusi ya silikoni
Kabidi nyeusi ya silikoni(kwa kifupi kama kabidi nyeusi ya silikoni) ni nyenzo bandia isiyo ya metali iliyotengenezwa kwa mchanga wa quartz na koke ya petroli kama malighafi kuu na kuyeyushwa kwa joto la juu katika tanuru ya upinzani. Ina mwonekano mweusi-kijivu au mweusi mweusi, ugumu wa juu sana, upitishaji mzuri wa joto na uthabiti wa kemikali. Ni malighafi bora ya viwandani na hutumika sana katika abrasives, vifaa vya kinzani, madini, keramik, vifaa vya elektroniki na nyanja zingine.
Ⅰ. Sifa za utendaji wa kabidi nyeusi ya silikoni
Ugumu wa Mohskabidi nyeusi ya silikonini ya juu kama 9.2, ya pili kwa nitridi ya almasi na boroni ya ujazo, na ina upinzani mkubwa wa uchakavu na upinzani wa athari. Kiwango chake cha kuyeyuka ni takriban 2700°C, na inaweza kudumisha uthabiti wa kimuundo katika mazingira ya halijoto ya juu na si rahisi kuoza au kuharibika. Zaidi ya hayo, ina upitishaji mzuri wa joto na mgawo mdogo wa upanuzi wa joto, na bado inaonyesha utulivu bora wa mshtuko wa joto chini ya halijoto ya juu na shinikizo la juu.
Kwa upande wa sifa za kemikali, kabidi nyeusi ya silikoni ina upinzani mzuri wa kutu kwa asidi na alkali, na inafaa hasa kwa matumizi ya viwandani katika mazingira magumu. Upitishaji wake wa juu pia huifanya kuwa nyenzo mbadala kwa vifaa fulani vya kupasha joto vya umeme na nyanja za nusu-semiconductor.
Ⅱ. Fomu kuu za bidhaa na vipimo
Kabidi nyeusi ya silikoni inaweza kutengenezwa katika aina mbalimbali kulingana na ukubwa na matumizi tofauti ya chembe:
Nyenzo ya vitalu: fuwele kubwa baada ya kuyeyusha, mara nyingi hutumika kwa ajili ya kusindika upya au kama viongeza vya metali;
Mchanga wa chembechembe (mchanga wa F/mchanga wa P): hutumika kutengeneza magurudumu ya kusaga, vifaa vya kusaga vya kupulizia mchanga, karatasi ya kusaga, n.k.;
Poda ndogo (W, D mfululizo): hutumika kwa kusaga, kung'arisha, kuchuja kwa kauri kwa usahihi wa hali ya juu, n.k.;
Poda ndogo ya kiwango cha nano: hutumika kwa kauri za kielektroniki za hali ya juu, vifaa vya mchanganyiko vya upitishaji joto, n.k.
Ukubwa wa chembe huanzia F16 hadi F1200, na ukubwa wa chembe ya unga mdogo unaweza kufikia kiwango cha nanomita, ambacho kinaweza kubinafsishwa kulingana na mahitaji ya kiufundi ya sehemu tofauti za matumizi.
Ⅲ. Sehemu kuu za matumizi ya kabidi nyeusi ya silikoni
1. Vifaa vya kusaga na vya kunyoa
Vikwazo ni maeneo ya kitamaduni na yanayotumika sana ya matumizi ya kabidi nyeusi ya silikoni. Kwa kutumia ugumu wake wa juu na sifa zake za kujinoa, kabidi nyeusi ya silikoni inaweza kutumika kutengeneza bidhaa mbalimbali za kukwaruza, kama vile magurudumu ya kusaga, diski za kukata, karatasi ya mchanga, vichwa vya kusaga, vibandiko vya kusaga, n.k., ambavyo vinafaa kwa vifaa vya kusaga na kusindika kama vile chuma cha kutupwa, chuma, metali zisizo na feri, kauri, glasi, quartz, na bidhaa za saruji.
Faida zake ni kasi ya kusaga haraka, si rahisi kuziba, na ufanisi mkubwa wa usindikaji. Inatumika sana katika usindikaji wa chuma, utengenezaji wa mashine, mapambo ya majengo na viwanda vingine.
2. Nyenzo za kinzani
Kwa sababu ya uthabiti wake wa halijoto ya juu na upinzani wa kutu, kabidi nyeusi ya silikoni hutumika sana katika uwanja wa vifaa vya kukataa joto la juu. Inaweza kutengenezwa kuwa matofali ya silikoni, bitana za tanuru, vitoweo, mirija ya ulinzi wa thermocouple, zana za tanuru, nozeli, matofali ya tuyere, n.k., na hutumika sana katika tasnia za halijoto ya juu kama vile madini, metali zisizo na feri, umeme, glasi, saruji, n.k., ili kuongeza muda wa matumizi ya vifaa na kuboresha usalama wa uendeshaji.
Zaidi ya hayo, vifaa vya kabidi ya silikoni vina sifa nzuri za antioxidant katika angahewa zenye joto la juu za oksidi na vinafaa kutumika katika sehemu muhimu za tanuru za mlipuko wa moto, tanuru za mlipuko na vifaa vingine.
3. Sekta ya metali
Katika michakato ya metallurgiska kama vile kutengeneza chuma na kutupwa, kabidi nyeusi ya silikoni inaweza kutumika kama deoxidizer, wakala wa kuongeza joto na recarburizer. Kwa sababu ya kiwango chake cha juu cha kaboni na kutolewa kwa joto haraka, inaweza kuboresha ufanisi wa kuyeyusha na kuboresha ubora wa chuma kilichoyeyushwa. Wakati huo huo, inaweza pia kupunguza kiwango cha uchafu katika mchakato wa kuyeyusha na kuchukua jukumu katika kusafisha chuma kilichoyeyushwa.
Baadhi ya viwanda vya chuma pia huongeza sehemu fulani ya kabidi ya silikoni ili kurekebisha muundo katika kuyeyusha chuma cha kutupwa na chuma chenye ductile ili kuokoa gharama na kuboresha utendaji wa uundaji.
4. Kauri na vifaa vya kielektroniki
Kabidi nyeusi ya silikoni pia ni malighafi muhimu kwa kauri zinazofanya kazi. Inaweza kutumika kuandaa kauri za kimuundo, kauri zinazostahimili uchakavu, kauri zinazopitisha joto, n.k., na ina matarajio mapana katika nyanja za vifaa vya elektroniki, tasnia ya kemikali, mashine, n.k. Ina upitishaji bora wa joto, ikiwa na upitishaji wa joto wa hadi 120 W/m·K, na mara nyingi hutumika katika vifaa vya upitishaji joto vinavyopitisha joto, vifaa vya kiolesura cha joto na vipengele vya upitishaji joto vya LED.
Kwa kuongezea, kabidi ya silikoni imeingia polepole katika uwanja wa semiconductors za nguvu na kuwa nyenzo ya msingi kwa vifaa vya halijoto ya juu na volteji ya juu. Ingawa usafi wa kabidi nyeusi ya silikoni ni mdogo kidogo kuliko ule wa kabidi ya silikoni ya kijani, pia hutumika katika baadhi ya bidhaa za kielektroniki zenye volteji ya kati na ya chini.
5. Viwanda vya fotovoltaiki na nishati mpya
Poda ya kabidi nyeusi ya silikoni hutumika sana katika kukata wafer za silikoni katika tasnia ya photovoltaic. Kama kikwazo katika mchakato wa kukata waya wa almasi, ina faida za ugumu wa juu, nguvukukatanguvu, hasara ndogo, na uso laini wa kukata, ambayo husaidia kuboresha ufanisi wa kukata na mavuno ya wafer za silikoni na kupunguza kiwango cha upotevu wa wafer na gharama za uzalishaji.
Kwa maendeleo endelevu ya teknolojia mpya za nishati na nyenzo mpya, kabidi ya silikoni pia inatengenezwa kwa ajili ya nyanja zinazoibuka kama vile viongezeo vya elektrodi hasi za betri ya lithiamu na vibebaji vya utando wa kauri.
Ⅳ. Muhtasari na Mtazamo
Kabidi nyeusi ya silikoni ina jukumu lisiloweza kubadilishwa katika nyanja nyingi za viwanda kutokana na sifa zake bora za kiufundi, joto na kemikali. Kwa maendeleo endelevu ya teknolojia ya utengenezaji, udhibiti wa ukubwa wa chembe za bidhaa, uboreshaji wa usafi na upanuzi endelevu wa nyanja za matumizi, kabidi nyeusi ya silikoni inakua kuelekea utendaji wa hali ya juu na usahihi.
Katika siku zijazo, kutokana na kupanda kwa kasi kwa viwanda kama vile nishati mpya, kauri za kielektroniki, na vifaa vya hali ya juukusaga na utengenezaji wa akili, kabidi nyeusi ya silikoni itachukua jukumu muhimu zaidi katika uwanja wa utengenezaji wa hali ya juu na kuwa sehemu kuu ya mfumo wa teknolojia ya nyenzo iliyoendelea.