ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำมีประโยชน์อย่างไรบ้าง?
ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำ (SiC) เป็นเกรดขัดถูที่ใช้งานได้หลากหลาย (α-SiC, > 98 % SiC, SiO₂/Fe ต่ำ) เนื่องจากเป็นแร่สังเคราะห์ที่แข็งที่สุดรองจากเพชร (Mohs 9.2–9.4, Knoop 2480) และมีราคาเพียงไม่กี่ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม จึงถูกนำไปใช้ในปริมาณมากสำหรับงานที่ต้องการการตัดที่ราคาถูกและรวดเร็ว และสีดำหรือความเปราะเล็กน้อยไม่ใช่ปัญหา การใช้งานหลัก ได้แก่:
1. สารขัดแบบยึดติด
– ล้อเจียรเคลือบแก้วและล้อเจียรเรซินสำหรับเหล็ก เหล็กหล่อ โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และเครื่องมือคาร์ไบด์
– ส่วนประกอบ หัวเจียรแบบติดตั้ง แท่งลับคมสำหรับเพลาข้อเหวี่ยง เฟือง และสปูลไฮดรอลิก
2. วัสดุขัดเคลือบ
– กระดาษทรายแบบเปียกและแห้ง ผ้าขัด กระดาษทรายแบบแผ่น สายพาน จานขัด ล้อขัด สำหรับงานตัวถังรถยนต์ ไม้ พลาสติก วัสดุผสม หินอ่อน
3. การพ่นทรายแบบเม็ดหลวม / การพ่นทรายแรงดันสูง
– การพ่นทรายเพื่อขัดตัวเรือ แผ่นเหล็ก หิน คอนกรีต และชิ้นส่วนหล่ออะลูมิเนียม (ให้รูปทรงที่คมชัดและด้านเหมือนสมอเรือ)
– การแกะสลักกระจก การสลักตัวอักษรบนอนุสาวรีย์ การ “ฟอกหิน” บนผ้ายีนส์ (แทนการใช้หินภูเขาไฟ)
4. การขัดเงา/การขึ้นรูปด้วยเครื่องขัดแบบหมุน
– ชามสั่นสำหรับลบคมชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูปอะลูมิเนียม ชิ้นส่วนท่อประปาทองเหลือง และน็อตสแตนเลส (ตัดได้เร็วกว่า Al₂O₃ 2-3 เท่า)
5. การตัดด้วยน้ำแรงดันสูงผสมสารกัดกร่อน
– ซิลิกาคาร์ไบด์ (SiC) ขนาด 60–120 เมช เป็นสารเติมแต่งแข็งราคาถูกที่สุดสำหรับการตัดกระจก ยาง และหินอ่อน ในกรณีที่แร่การ์เนตมีราคาแพงเกินไป
6. สารเติมแต่งป้องกันความร้อน
– สารละลาย SiC ที่ไม่ข้นมาก (F400–F1200) ยังคงใช้ในการตัดบล็อกหินอ่อนและแท่งซิลิคอนสำหรับแผงโซลาร์เซลล์บางส่วน (แม้ว่าจะถูกแทนที่ด้วยเพชรแล้ว แต่ก็ยังมีอายุการใช้งานมากกว่า 30 กิโลตันต่อปี)
7. วัสดุทนไฟและโลหะวิทยา
– ดินเหนียวสำหรับรูระบาย, มวลราง, ส่วนผสมสำหรับอัดแน่นเตาหลอมและรางหล่อเหล็ก (นำความร้อนสูง, ความสามารถในการเปียกของเหล็กต่ำ)
– อิฐ SiC สำหรับอุปกรณ์เตาเผา, ภาชนะกลั่นสังกะสี, เบ้าหลอมอะลูมิเนียม (SiC สีดำราคาถูกกว่า SiC สีเขียวสำหรับวัสดุทนไฟที่ไม่สึกหรอ)
8. ชิ้นส่วนสึกหรอและเสียดทาน (รุ่นราคาประหยัด)
– วัสดุอุดร่องผ้าเบรก, แผ่นคลัตช์ (ช่วยป้องกันการเฟดของเบรกและเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน)
– แผ่นเซรามิกกันสึกราคาประหยัดสำหรับรางลำเลียง, ซับในท่อส่งสารละลาย (เม็ดซิลิกาซิลิคอนไดออกไซด์ยึดติดด้วยอีพ็อกซี)
9. งานเจียระไนอัญมณีและศิลปะจากแก้ว
– ผงขัดเงาสำหรับหินอะเกต ควอตซ์ และหินออบซิเดียน; การขึ้นรูปแก้วด้วยวิธีเย็น (ขนาด 80–220 เมช)
10. สารเติมแต่งทางเคมี/โลหะวิทยา
– เติม SiC ขนาด 1–3 มม. ลงในวัตถุดิบหลอมเหลวในเตาหลอม เพื่อเพิ่มคาร์บอน/ซิลิโคไนเซอร์ และเพื่อปรับปรุงการไหลของโลหะหลอมเหลว
– เป็นสารตั้งต้นสำหรับกระบวนการ Acheson ในการผลิตซิลิคอนเกรดโลหะวิทยา (SiC + Fe → FeSi)
กล่าวโดยสรุป ซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำใช้ในงานที่ต้องการการตัดหรือการเจียรที่มีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำบนโลหะ หิน แก้ว วัสดุผสม หรือคอนกรีต และยังใช้เป็นสารเติมแต่งราคาถูกและทนความร้อนในระบบหล่อและระบบวัสดุทนไฟอีกด้วย
