Применение карбида кремния в качестве абразива для нанесения на губку
Карбид кремния – это неорганическое соединение кремния с углеродом, посредством химической реакции. Химическая формула SiC. Карбид кремния используется как абразив и полупроводник. Довольно широко его применение не только в металлургии, но и в быту. Из поликристаллического SiC выращивают монокристаллы или путем дробления получают порошки. Таки порошки использую в бытовых целях, благодаря высокой твердости, химической устойчивости и износостойкости карбид кремния широко применяется как абразивный материал. Применяется он не только при шлифовании или резании различных других материалов, но и в самых обычных целях, для изготовления твердого абразивного материала простой губки для мытья посуды. Нанесение карбида кремния на поверхность губки в разы позволяет увеличить ее практичность и лучше справиться с различными видами грязи и налетов. Твердые частицы кремния легко устраняют загрязнения, поэтому карбид кремния активно используется в производстве губок общего назначения.
Для изготовления твердой стороны губки используются абразивы на твердой основе. Такие абразивы производятся посредством соединения абразивных зерен, которые соединяются в единое целое при помощи связки, которая чаще всего является смоляной, с добавлением наполнителей. Абразивные зерна соединяют в единое целое и смешивают с другими веществами, входящими в состав твердого покрытия губки, затем этот слой наносится на пористую структуру губки, с одной стороны или же со всех сторон. Карбид кремния гораздо тверже, чем, например, оксид алюминия, однако кремний обладает большей ломкостью. Регулируя количество энергии, используемой в процессе изготовления карбида кремния, можно получить либо черную, либо зеленую его разновидность. Черный карбид кремния содержит больше примесей по сравнению с зеленым карбидом кремния. Для производства подобных губок и других изделий с применением карбида кремния используется технология реакционного спекания. Происходит прессования смеси порошков карбида кремния и, зачастую, графита, это позволяет достичь достаточно шероховатой поверхности, которая, в дальнейшем позволяет губке с таким покрытием хорошо справляться с различными видами грязи и налетами. Карбид кремния достаточно хорошо зарекомендовал себя в качестве использования его в изготовлении подобных абразивных губок, так как он очень устойчив к химическим воздействиям, при соприкосновении с моющими средствами он не теряет своих свойств и продолжает служить долгое время.
Применение губок с нанесением карбида кремния
Губки с нанесением на поверхность карбида кремния имеют достаточно шероховатую и абразивную поверхность, что позволяет гораздо лучше и удобнее отмывать и соскабливать грязь с поверхности посуды. Такие губки хорошо справятся с застывшими или прилипшими остатками пищи, с гарью, различными видами налетов. Благодаря твердым частицам карбида кремния, которые наносятся на поверхность такой губки, при соприкосновении с грязной посудой происходит трение, и твердые частицы легко устраняют частички грязи и остатки пищи с любой поверхности. Поэтому в быту достаточно широкое применение получили именно губки с нанесением карбида кремния. Такие губки отлично справляются с грязью и налетами, гораздо лучше обычных поролоновых губок, помимо этого, срок эксплуатации таких губок в разы выше, так как карбид кремния устойчив к коррозии, к воде, а также химическим средствам, которыми мы пользуемся при мытье посуды.
Производство карбида кремния для губок с нанесением карбида кремния
Карбид кремния на территории СНГ производит ОАО «Волжский Абразивный Завод», ПАО «Запорожский Абразивный Комбинат».
Лучший результат при шлифовании можно достичь, если абразивное зерно будет твердым и острым, а также, чтобы зерно не было хрупким. Но, все эти свойства пока технически нельзя совместить в одном материале. Поэтому необходимо подобрать оптимальную комбинацию для конкретного применения.
Сегодня абразивное зерно изготовляется из синтетического сырья. Абразивное зерно из синтетического сырья более твердое и износостойкостью в сравнении с природными минералами, которые использовались раньше.
Абразивное зерно редко изнашивается до конца при шлифовании мягких материалов. Основная проблема не в абразивном зерне, а в преждевременной забиваемости шлифовальных материалов.
Оптимальное сочетание количества зерна и количества связующих смол является более важным, чем твердость зерна.
Твердое зерно необходимо для шлифования твердых пород древесины, например дуба, а также МДФ, который может включать жесткие частицы.
При снятии ворса предпочтительно абразивное зерно, которое дает гладкую поверхность.
Какое абразивное зерно выбрать: из оксида алюминия или карбида кремния?
Зерно из оксида алюминия имеет заостренную форму и является наиболее эффективным, когда необходимо снять много материала.
Рис. 1. Зерно из оксида алюминия
Рис. 2. Зерно из оксида алюминия вгрызается в мягкое дерево
Рис. 3. Поверхность древесины обработана шлифовальным материалом с оксидом алюминия
Зерно из карбида кремния с более правильную форму, поэтому качество поверхности после шлифовки будет лучше. Карбид кремния более твердый материал, чем оксид алюминия, но более хрупкий.
Рис. 4. Абразивное зерно из карбида кремния
Рис. 5. Абразивное зерно из карбида кремния режет твердое дерево
Рис. 6. Поверхность древесины обработана шлифовальным материалом с карбидом кремния
Зерно из оксида алюминия является универсальным зерном при шлифовании древесины в большинстве случаев.
Возможны небольшие изменения оттенка цвета поверхности при смене зерна с карбида кремния на оксид алюминия и наоборот.
Оба типа зерна обрабатывают поверхность древесины по-разному, в связи, с чем красители впитываются по-разному.
Сочетание «абразивные материалы» для обычного обывателя звучит скучновато… «Какие-то неинтересные штуки из промышленной химии», —скажете вы? А вот и нет! Карбид кремния – это еще и искусственный алмаз! Удивлены? Загорелись глазки у представительниц слабого пола? Стоп-стоп, не спешите. Теперь обо всем по порядку. Карбид кремния действительно используется в ювелирном деле под названием «муассанит» (или «синтетический […]
Использование искусственного карбида кремния (карбокорунда) Карбид кремнияПромышленное использование искусственного карбида кремния (карбокорунда) обусловлено его качественными характеристиками. Одна из сфер применения карбокорунда — металлургия, где с максимальной эффективностью раскрыты его огнеупорные и химические свойства. Применение карбида кремния в современной металлургии довольно разнопланово — от добавок в сталеплавильном производстве до стойких огнеупоров для нагревательных агрегатов. Один из […]
Для подготовки под нанесение покрытий используют пескоструйный метод, с его помощью производится зачистка поверхностей. При использовании данного метода для металлических конструкций удаляются слои старой краски, ржавчина, разнообразные загрязнения. Также пескоструйный способ позволяет убрать слой окалины и окислов с поверхности нового металла. Пескоструй для подготовки поверхностей Частицы абразивного материала придают поверхности шероховатость и определенную текстуру. Как […]
Не так давно люди смотрели с надеждой на небо, мечтали научиться летать как птицы. Всё это стало возможно благодаря вершине изобретательской мысли, которая породила авиационные двигатели. «Boeing» и «Rolls Royce» — крупнейшие мировые производители газотурбинных двигателей. Крупнейшими отечественных производителями являются «НПЦ Салют» и «НПО Сатурн». По своей конструкции авиационный ГТД (газотурбинный двигатель) представляет собой достаточно […]
В процессе формовки огнеупорной массе придается заданный размер и форма, однако далеко не все огнеупоры подвергаются такой обработке, и по этому признаки все материалы этого класса разделяют на формованные и неформованные. Готовые неформованные огнеупоры – это кусковые, порошкообразные, волокнистые материалы, а также пасты и суспензии. Огнеупоры именно в таком виде применяются, когда выполняются и ремонтируются […]
Современная индустрия широко использует абразивные инструменты. Они находят своё применение в автомобильной, текстильной, химической и других видах промышленности. Основное предназначение таких материалов – абразивная обработка поверхностей. Говоря простым языком – шлифование и полирование. Существует несколько методов получения абразивных инструментов, одним из которых (пожалуй, самым популярным) является способ с применением керамической связки. Чтобы получить необходимый абразивный […]
Электрокорунд белый 25а F16-220 от 60 рублей/ кг. F230-1200 от 90 рублей/ кг. Цены без учёта НДС. Первичный. В наличии. +74954323263 Скидка 10% промокод ЯНДЕКСРУЛИТ Электрокорунд белый в производстве огнеупоров О электрокорунде белом Для получения белого электрокорунда в производстве применяют окись алюминия – глинозем с малым процентным содержанием других веществ. Его извлекают из промышленного сырья […]
Электрокорунд нормальный в производстве наливных, высокопрочных полов О электрокорунде нормальном Сырьем для производства нормального электрокорунда служат бокситы (Al2O3). Их помещают в электропечь для получения расплава. Электрокорунд нормальный применяется в промышленности в большей степени, в отличие от остальных видов. Плотность полученного материала составляет 3,9 г/см3, микротвердость примерно равна 2000 кгс/мм2. Помимо высокой твердости, зерна электрокорунда нормального […]
Глиноземе металлургический – оксид алюминия. На практике представляет смесь сразу нескольких элементов – алюминия, натрия, калия, магния. Чистый оксид алюминия содержится в кристаллической форме глинозема. В обычном виде это порошок белого цвета, его принято разделять на три категории – “мучнистый”, “песчаный” и промежуточный. “Мучнистый” материал обладает плохой текучестью, удельная поверхность у него менее 5 м2/грамм; […]
Химическая формула электрокорунда – Al2O3. Основой для него служит руда – обогащенная или же необогащенная или же измельченная смесь, которую называют шихтой. Электрокорунд получается в результате плавления в печи, последующего охлаждения, дробления отдельных кусков материала и отделения образовавшихся зерен по их величине. Для процесса требуется большое количество энергии, именно поэтому для получения расплава используются электродуговые […]
Карбид кремния – это неорганическое соединение кремния с углеродом, посредством химической реакции. Химическая формула SiC. Карбид кремния используется как абразив и полупроводник. Довольно широко его применение не только в металлургии, но и в быту. Из поликристаллического SiC выращивают монокристаллы или путем дробления получают порошки. Таки порошки использую в бытовых целях, благодаря высокой твердости, химической устойчивости […]
ООО «ЛИТПРОМАБРАЗИВ» продает продукцию Запорожского абразивного комбината является дилером на протяжение 12 лет имея статус официального представителя Украинского производства на территории РФ.
ЧАО «Запорожский абразивный комбинат» ведущий производитель абразивной продукции в Восточной Европе, основанный в 1939 году. Продукция предприятия электрокорунд нормальный, карбида кремния, карбид кремния металлургической, карбид бора, нитрид бора, отрезные и зачистные армированные круги на бакелитовой связке, абразивный инструмент на керамической и связке шлифовальная шкурка и изделия из нее, керамические связи для абразивного инструмента.
ООО «ЛИТПРОМАБРАЗИВ» продает собственную продукцию используя механизмы контрактного производства, выпуска продукции на заказ на мощностях независимого изготовителя. В числе наших партнеров, производственные компании, выполняющие как отдельные технологические операции, так и полный цикл изготовления продукции. Превосходное качество абразивов достигается за счет соблюдение технологических циклов и процессов производства, контроля качества готовой продукции. Применение гибких передовые производственных технологии, использование максимальной загрузки производственных мощностей, минимизация издержек в алгоритмах поставок сырья, транспортировки и хранения продукции, позволяет нам занимать лидирующее место на рынке продаж огнеупорной и абразивной продукции.
Наши товары, классифицированные абразивы и сырье для производства огнеупоров и керамики
Система менеджмента качества соответствует требованиям ИСО 9001-2015 (ISO 9001:2015). Продукция сопровождается сертификатами соответствия, паспортами безопасности MSDS имеет регистрационные номера CAS.
Карбид кремния или карборунд – сложное химическое соединение, состоящее из частиц углерода и кремния. Впервые этот материал был получен в 1893 г. американским химиком Эдвардом Гудричем. В химии ему соответствует следующая формула: SiC. Карбид кремния используется в машиностроении, электронике, строительном секторе и ядерной энергетике.
Структура и свойства
Чистый карбид кремния располагает гексагональной кристаллической решеткой и имеет стехиометрический состав. Вещество состоит из чистых кристаллов с алмазным блеском. При наличии примесей материал окрашивается в коричневый, зеленый, серый, белый или черный цвета. Окрас вещества зависит от его химического состава. При контакте с кислородом на поверхности кристаллов образуется оксидная пленка с радужным блеском.
Кристаллическая решетка SiC
Структурные свойства карбида кремния зависят от температурного режима. При нагревании до температуры 1700 °C образуется альфа-модификация. Она является одним из самых распространенных полиформов, получаемых искусственным путем. Для этой модификации характерно явление политипизма. Она имеет больше 50 политипных модификаций со схожей структурой кристаллической решетки. При нагревании вещества до более низких температур образуется бета-модификация. Она широко применяется в качестве гетерогенных катализаторов.
Материал характеризуется следующими физическими свойствами:
Карбид кремния является одним из бинарных химических соединений. Молекулы вещества связаны между собой ковалентной связью. Благодаря большой ширине запрещенной зоны и высокой температуре плавления, карборунд обладает свойствами полупроводников. Материал устойчив к воздействию радиации и жарких температур. Данное химическое сопротивление может проводить электрический ток при температурах выше 1400 °C.
Карбид кремния является инертным химическим соединением. Он разлагается при взаимодействии с перегретым паром. При температурах выше 1700 °C вещество сублимирует, но не начинает плавиться. Карборунд не вступает в реакцию с большинством кислот, за исключением азотной, фтористоводородной и ортофосфорной. При наличии кислорода материал полностью растворяется во время взаимодействия с щелочами.
Получение карбида кремния
Наибольшее количество природного происхождения карбида кремния содержится в космическом пространстве: на пылевых облаках, окружающих звезды, в метеоритах. На Земле этот материал присутствует только на месторождениях кимберлита или корунда, что усложняет процесс его добычи в промышленных масштабах. По этой причине карборунд, используемый в современной индустриальных сферах и бытовых условиях, является искусственным.
Самым распространенным способом получения этого химического соединения является нагревание двуокиси кремния углеродом в специализированных печах, работающих на электричестве. Вещество нагревается до температуры 1800-2300 °C.Источниками кремния являются кварцевый песок, очищенный от примесей, и антрацит. Для улучшения газопроницаемости материала используются опилки из древесины. Цвет синтетического карборунда изменяется при помощи добавления хлорида натрия (поваренной соли). Увеличение плотности материала производится при помощи прессования. После этих процессов структурные частицы меняют свое местоположения, что приводит к деформации твердого раствора.
Также данное вещество получают при помощи следующих методов:
Для промышленных нужд чаще всего изготавливают карбиды зеленого и черного цветов. Особенности их химического состава определены в ГОСТ 26327-84. В нем указаны 4 марки карбида кремния: 53С, 54С, 63С и 64С.
ГОСТ 26327-84 Материалы шлифовальные из карбида кремния
ГОСТ 26327-84 Материалы шлифовальные из карбида кремния
Применение материала
Основной областью применения карбида кремния является электроника и энергетика. Это вещество используется при производстве полупроводниковых механизмов, светодиодов, резисторов, транзисторов и счетчиков энергии. Эти приспособления обладают высокой прочностью и могут стабильно функционировать в течение 10 лет. Они применяются в высокочастотной электронике. Изделия из карбида кремния отличаются следующими свойствами:
Благодаря высокой огнеупорности и теплостойкости материала, он активно применяется в металлургии и химической промышленности. Из твердого раствора карборунда изготавливается множество нагревательных приборов, способны работать при высоких температурах (до 2000 °C). Эти приспособления могут функционировать в нейтральных или восстановленных средах. Нагревательные элементы активно используются при термообработке металлических деталей для керамических приборов и электронных компонентах.
Карбид кремния применяется в качестве абразива, что обусловлено высокой прочностью и низкой стоимостью химического соединения. При абразивной обработке этот материал используется в следующих процессах:
Карборунд нашел широкое применение в производстве конструкционных материалов. Он обладает стойкостью к физическим нагрузкам и активно используется при изготовлении пуленепробиваемых жилетов и дисковых тормозов, устанавливаемых на транспортном средстве. С 1990-х гг. из карборунда изготавливают прочные газовые турбины. Они устойчивы к высоким температурам и ударным нагрузкам.
Сочетание «абразивные материалы» для обычного обывателя звучит скучновато… «Какие-то неинтересные штуки из промышленной химии», —скажете вы? А вот и нет! Карбид кремния – это еще и искусственный алмаз!
Удивлены? Загорелись глазки у представительниц слабого пола? Стоп-стоп, не спешите. Теперь обо всем по порядку.
Карбид кремния действительно используется в ювелирном деле под названием «муассанит» (или «синтетический муассанит»). Этот камень удивительно похож на алмаз! Он почти такой же твердый и прозрачный и имеет близкие показатели преломления.
Теперь вы удивитесь еще больше, узнав, что этот уникальный минерал имеет космическое происхождение. Да-да, муассанит обнаружили в частичках самого настоящего метеорита в Аризоне. Он носит имя своего первооткрывателя Анри Муассана. По химическому составу это карбид кремния, а торговое название вещества – «карборунд».
Отличить искусственный муассанит от будущего бриллианта под силу только самым профессиональным экспертам.
Вот что между ними общего:
Отличия муассанита от алмаза:
В природе муассанит – весьма редкий минерал. Найти его можно только в метеоритах и одни раз из миллиона случаев – в составе магмы. К слову, раньше ученые не верили, что карбид кремния находили именно в составе метеорита. Они полагали, что это просто остатки вещества от лезвий пил, с помощью которых от метеоритов «отщипывали» кусочки. Ведь эти лезвия делались как раз из карбида кремния. Однако позже историки выяснили, что Анри Муассан при подготовке образцов материала такими пилами не пользовался.
А еще муассанит может появляться в промышленных доменных печах, плавящих железо. В печку для производства стали помещают разные химические вещества (например, железную руду, известняк, углерод) и воздух. Происходит реакция с образованием чушкового чугуна. Внутри таких печей поддерживаются высокие температуры, а по краям не так жарко. Это самые идеальные для кристаллизации минералов! Несколько раз в год, очищая печку, со стенок удаляют эти минералы, в числе которых – и муассанит. Он легко кристаллизовался при растворении углерода и кремния в плавящемся металле. В таком муассаните много железа, поэтому он черный и непрозрачный. Обычно его измельчают и применяют как абразив, однако неприглядное темное вещество может превратиться и в элегантную ювелирную вещицу!
Сейчас муассанит активно используется для создания инновационых драгоценных камней (SiC). Его синтетическим путем выращивают в лабораториях, обрабатывают как бриллианты и выставляют на продажу как имитацию алмаза. По свойствам такой карбид кремния почти догнал настоящий алмаз. Выращивать кристаллы муассанита весьма непросто, поэтому и стоит ювелирный камень почти как бриллиант или чуточку дешевле.
Муассанит вызывает настоящий ажиотаж на ювелирных рынках. В ювелирных магазинах этот камень называют самым лучшим аналогом бриллианта.
Золотые обручальные кольца с муассанитами – самые популярные и востребованные украшения в последние годы. Сейчас они точно в тренде! Число карат в синтетических драгоценных камнях поражает воображение, однако цены на такие украшения не заоблачны, а значит, доступны широкому кругу покупателей. Выглядят роскошно, сверкают подобно бриллиантам – что еще нужно взыскательным ценителям красоты?!
Самое скромное обручальное колечко с муассанитом стоит в интернет-магазине 25-30 тысяч рублей. А верхний ценовой предел не ограничен. В одном из модных свадебных салонов нам встретилось винтажное кольцо стоимостью 92 тысячи рублей.
В Германии стал популярным ежегодный конкурс ювелирных изделий из карбида кремния «Jewelry plus silicon carbide».
Его участникам предлагается использовать эстетические свойства карбида кремния (который применяется как исключительно технический материал) в своих творениях. Цель конкурса заключалась в разработке концепции, которая позволила бы необычной, поликристаллической и гексагональной структуре очень твердого материала, синтезированного при температуре около 2500 ° C, полностью раскрыть свой эффект. Ведь в зависимости от размера кристаллов и угла освещения этот материал дает захватывающие оптические впечатления.
Проект реализовывался в рамках междисциплинарного курса в Университете Нижнего Рейна и Политехническом колледже Дюссельдорфа. Студенты, обучающиеся на курсах керамики и ювелирного дизайна, создали уникальные изделия – изящные серьги, булавки, кулоны. Победители конкурса получили денежные призы на общую сумму 2500 евро. Результаты были представлены на выставке Inhorgenta Europe в Мюнхене.
Резюмируем. В основном карбид кремния применяется как исключительно технический материал. Велик выбор абразивов и шлифовальных порошков на сайте компании «Литпромабразив». Однако среди достоинств материала – не только практическая промышленная польза, но и способность дарить красоту.
