Che cos'è il carburo di silicio?
carburo di silicio (SiC) is an inorganic compound. It is a semiconductor and occurs naturally in the extremely rare mineral moissanite. Silicon carbide is commonly available in two varieties: black silicon carbide and green silicon carbide, both of which are α-SiC. The particle size of silicon carbide ground by jet milling typically ranges from 3 to 100 microns (d97). It’s depending on the type of equipment, process parameters, and raw material characteristics. Black silicon carbide contains approximately 95% SiC and has higher toughness than green silicon carbide. It is mainly used for processing materials with low tensile strength. Glass, ceramics, stone, refractories, cast iron, and non-ferrous metals can use it during production.
Il carburo di silicio verde contiene oltre 97% di SiC e ha eccellenti proprietà autoaffilanti. Viene utilizzato principalmente per la lavorazione di carburi, leghe di titanio e vetro ottico. Viene utilizzato anche per la levigatura di canne cilindriche e la rettifica fine di utensili in acciaio rapido.
Il carburo di silicio cubico, un cristallo giallo-verde prodotto con uno speciale processo, è adatto alla superfinitura dei cuscinetti. Gli utensili di rettifica realizzati con questo materiale possono ridurre la rugosità superficiale da Ra 32–0,16 micron a Ra 0,04–0,02 micron in un'unica passata.
Usi del carburo di silicio
Grazie alle sue proprietà chimiche stabili, all'elevata conduttività termica, al basso coefficiente di dilatazione termica e all'eccellente resistenza all'usura, il carburo di silicio trova numerose applicazioni oltre a quelle abrasive. Ad esempio: uno speciale processo può essere utilizzato per applicare polvere di carburo di silicio alle pareti interne di giranti di turbine o blocchi cilindri, migliorando la resistenza all'usura e prolungandone la durata di 1-2 volte. I materiali refrattari di alta qualità realizzati in carburo di silicio offrono resistenza agli shock termici, compattezza, leggerezza, elevata resistenza ed efficienza energetica. Il carburo di silicio di bassa qualità (circa 85% SiC) funge da eccellente disossidante nella produzione di acciaio, migliorando la qualità dell'acciaio e facilitando il controllo della composizione. Il carburo di silicio è anche ampiamente utilizzato nella produzione di barre di carburo di silicio per elementi riscaldanti elettrici.
Struttura del materiale e intervallo di dimensioni delle particelle
La granulometria del carburo di silicio macinato mediante fresatura a getto varia in genere da 3 a 100 micron (d97). Dipende dal tipo di attrezzatura, dai parametri di processo e dalle caratteristiche della materia prima.
Granulometria tipica delle particelle: la macinazione a getto a letto fluido produce una distribuzione granulometrica concentrata. Non comporta una macinazione eccessiva e in genere raggiunge un d97 di 3-100 micron.
Forma e distribuzione delle particelle: le particelle risultanti hanno una buona forma e una distribuzione granulometrica ristretta. Ciò le rende adatte ad applicazioni con requisiti granulometrici rigorosi.
Fattori che influenzano la dimensione delle particelle
1. Tipo di apparecchiatura
Mulino a getto a letto fluido: utilizza gas ad alta pressione per accelerare le particelle di materiale, provocandone la collisione all'intersezione dei getti degli ugelli. Questo metodo offre un'elevata capacità di frantumazione e un controllo preciso delle dimensioni delle particelle.
Flat Disc Jet Mill: Uses a swirling motion in the milling chamber, causing particles to impact, collide, and rub against each other and the mill surface. However, its particle size control may be slightly less precise than that of a fluidized bed jet mill.
2. Parametri di processo
La pressione del flusso d'aria, la velocità dell'ugello e la velocità del classificatore influenzano direttamente l'efficienza della polverizzazione e la distribuzione granulometrica delle particelle.
3. Proprietà delle materie prime
Anche la durezza, la purezza e altre caratteristiche del carburo di silicio influiscono sulla difficoltà di polverizzazione. In genere, durezza e purezza più elevate rendono il materiale più difficile da macinare, ma ottimizzando i parametri di processo, i mulini a getto possono comunque ottenere una polverizzazione efficiente.
Vantaggi della fresatura a getto per il carburo di silicio
Nessuna usura del rivestimento: i mulini a getto a letto fluido possono macinare prodotti di diversa durezza senza rivestimenti, con conseguente bassa usura delle attrezzature e idoneità alla produzione continua a lungo termine.
Pulito ed ecologico: il sistema di polverizzazione completamente chiuso genera poca polvere e poco rumore, garantendo un ambiente di produzione pulito ed ecologico.
Efficienza energetica: i mulini a getto utilizzano quasi tutta l'energia del gas per accelerare i materiali su brevi distanze, ottenendo un'elevata capacità di polverizzazione con un consumo energetico relativamente basso.
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