Was ist Siliziumkarbid?
Siliziumkarbid (SiC) ist eine anorganische Verbindung. Es ist ein Halbleiter und kommt natürlich im äußerst seltenen Mineral Moissanit vor. Siliziumkarbid ist üblicherweise in zwei Varianten erhältlich: schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumkarbid, beides α-SiC. Die Partikelgröße von Siliziumkarbid, gemahlen durch Strahlfräsen Die typische Korngröße liegt zwischen 3 und 100 Mikrometern (d97). Sie hängt von der Art der Anlage, den Prozessparametern und den Rohstoffeigenschaften ab. Schwarzes Siliziumkarbid enthält ca. 95% SiC und ist zäher als grünes Siliziumkarbid. Es wird hauptsächlich zur Verarbeitung von Materialien mit geringer Zugfestigkeit verwendet. Glas, Keramik, Stein, Feuerfestmaterialien, Gusseisen und Nichteisenmetalle können es bei der Produktion verwenden.
Grünes Siliziumkarbid enthält über 97% SiC und verfügt über hervorragende selbstschärfende Eigenschaften. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Hartmetall, Titanlegierungen und optischem Glas verwendet. Es wird auch zum Honen von Zylinderlaufbuchsen und zum Feinschleifen von Schnellarbeitsstahlwerkzeugen verwendet.
Kubisches Siliziumkarbid, ein gelbgrüner Kristall, der in einem speziellen Verfahren hergestellt wird, eignet sich für die Feinbearbeitung von Lagern. Schleifwerkzeuge aus diesem Material können die Oberflächenrauheit in einem einzigen Arbeitsgang von Ra 32–0,16 Mikrometer auf Ra 0,04–0,02 Mikrometer reduzieren.
Verwendung von Siliziumkarbid
Dank seiner stabilen chemischen Eigenschaften, der hohen Wärmeleitfähigkeit, des niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und der hervorragenden Verschleißfestigkeit findet Siliziumkarbid neben Schleifmitteln auch in vielen anderen Bereichen Anwendung. Beispiel: Mit einem speziellen Verfahren können die Innenwände von Turbinenlaufrädern oder Zylinderblöcken mit Siliziumkarbidpulver beschichtet werden, wodurch die Verschleißfestigkeit erhöht und die Lebensdauer um das Ein- bis Zweifache verlängert wird. Hochwertige feuerfeste Materialien aus Siliziumkarbid bieten Thermoschockbeständigkeit, Kompaktheit, geringes Gewicht, hohe Festigkeit und Energieeffizienz. Niedrigwertiges Siliziumkarbid (ca. 85% SiC) dient als hervorragendes Desoxidationsmittel bei der Stahlherstellung, verbessert die Stahlqualität und erleichtert die Kontrolle der Zusammensetzung. Siliziumkarbid wird auch häufig bei der Herstellung von Siliziumkarbidstäben für elektrische Heizelemente verwendet.
Materialstruktur und Partikelgrößenbereich
Die Partikelgröße von durch Strahlmahlen gemahlenem Siliziumkarbid liegt typischerweise zwischen 3 und 100 Mikrometern (d97). Sie hängt von der Art der Anlage, den Prozessparametern und den Eigenschaften des Rohmaterials ab.
Typische Partikelgröße: Beim Wirbelschicht-Strahlmahlen entsteht eine konzentrierte Partikelgrößenverteilung. Es erfolgt keine Übermahlung und typischerweise wird ein d97-Wert von 3–100 Mikrometern erreicht.
Partikelform und -verteilung: Die resultierenden Partikel haben eine gute Form und eine enge Größenverteilung. Dadurch eignen sie sich für Anwendungen mit strengen Partikelgrößenanforderungen.
Faktoren, die die Partikelgröße beeinflussen
1. Gerätetyp
Wirbelschichtstrahlmühle: Verwendet Hochdruckgas zur Beschleunigung von Materialpartikeln. Dadurch kollidieren sie an der Schnittstelle der Düsenstrahlen. Dieses Verfahren bietet eine hohe Zerkleinerungsleistung und eine präzise Partikelgrößenkontrolle.
Wohnung Scheibenstrahlmühle: Verwendet eine Wirbelbewegung in der Mahlkammer, wodurch die Partikel aufeinanderprallen, kollidieren und aneinander und an der Mühlenoberfläche reiben. Die Partikelgrößenkontrolle kann jedoch etwas weniger präzise sein als bei einer Wirbelschichtstrahlmühle.
2. Prozessparameter
Luftstromdruck, Düsengeschwindigkeit und Klassifizierergeschwindigkeit haben alle einen direkten Einfluss auf die Pulverisierungseffizienz und die Partikelgrößenverteilung.
3. Rohstoffeigenschaften
Härte, Reinheit und andere Eigenschaften von Siliziumkarbid beeinflussen ebenfalls die Pulverisierungsschwierigkeit. Höhere Härte und Reinheit machen das Mahlen des Materials im Allgemeinen schwieriger. Durch die Optimierung der Prozessparameter können Strahlmühlen jedoch dennoch eine effiziente Pulverisierung erreichen.
Vorteile des Strahlmahlens für Siliziumkarbid
Kein Verschleiß der Auskleidung: Fließbettstrahlmühlen können Produkte unterschiedlicher Härte ohne Auskleidungen mahlen, was zu einem geringen Verschleiß der Geräte und der Eignung für eine langfristige kontinuierliche Produktion führt.
Sauber und umweltfreundlich: Das vollständig geschlossene Pulverisierungssystem erzeugt wenig Staub und Lärm und sorgt so für eine saubere, umweltfreundliche Produktionsumgebung.
Energieeffizienz: Strahlmühlen nutzen nahezu die gesamte Energie des Gases, um Materialien über eine kurze Distanz zu beschleunigen, und erreichen so eine hohe Pulverisierungskapazität bei relativ geringem Energieverbrauch.
Epische Pulvermaschinen
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