काले सिलिकॉन कार्बाइड का उत्पाद परिचय और अनुप्रयोग
काला सिलिकॉन कार्बाइड(संक्षिप्त रूप में ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड) एक कृत्रिम अधात्विक पदार्थ है जो क्वार्ट्ज रेत और पेट्रोलियम कोक को मुख्य कच्चे माल के रूप में उपयोग करके बनाया जाता है और एक प्रतिरोधक भट्टी में उच्च तापमान पर गलाया जाता है। इसका रंग काला-धूसर या गहरा काला होता है, इसमें अत्यधिक कठोरता, अच्छी तापीय चालकता और रासायनिक स्थिरता होती है। यह एक उत्कृष्ट औद्योगिक कच्चा माल है और इसका व्यापक रूप से अपघर्षक, दुर्दम्य पदार्थ, धातु विज्ञान, चीनी मिट्टी की चीज़ें, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
1. काले सिलिकॉन कार्बाइड की प्रदर्शन विशेषताएँ
मोहस कठोरताकाले सिलिकॉन कार्बाइडइसका तापमान 9.2 जितना ऊँचा है, जो हीरे और क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड के बाद दूसरे स्थान पर है, और इसमें अत्यंत मजबूत घिसाव प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध है। इसका गलनांक लगभग 2700°C है, और यह उच्च तापमान वाले वातावरण में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रख सकता है और आसानी से विघटित या विकृत नहीं होता। इसके अलावा, इसमें अच्छी तापीय चालकता और कम तापीय प्रसार गुणांक होता है, और यह उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थितियों में भी उत्कृष्ट तापीय आघात स्थिरता प्रदर्शित करता है।
रासायनिक गुणों की दृष्टि से, काले सिलिकॉन कार्बाइड में अम्लों और क्षारों के प्रति अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है और यह कठोर वातावरण में औद्योगिक उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इसकी उच्च चालकता इसे कुछ विद्युत तापन पदार्थों और अर्धचालक क्षेत्रों के लिए एक वैकल्पिक पदार्थ भी बनाती है।
Ⅱ. मुख्य उत्पाद रूप और विनिर्देश
काले सिलिकॉन कार्बाइड को विभिन्न कण आकारों और उपयोगों के अनुसार विभिन्न रूपों में बनाया जा सकता है:
ब्लॉक सामग्री: प्रगलन के बाद बड़े क्रिस्टल, अक्सर पुन: प्रसंस्करण या धातुकर्म योजक के रूप में उपयोग किए जाते हैं;
दानेदार रेत (एफ रेत/पी रेत): पीसने वाले पहिये, सैंडब्लास्टिंग अपघर्षक, सैंडपेपर, आदि बनाने के लिए उपयोग किया जाता है;
माइक्रो पाउडर (डब्ल्यू, डी श्रृंखला): अल्ट्रा-सटीक पीसने, पॉलिशिंग, सिरेमिक सिंटरिंग आदि के लिए उपयोग किया जाता है;
नैनो-स्तरीय सूक्ष्म पाउडर: उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक, तापीय प्रवाहकीय मिश्रित सामग्री आदि के लिए उपयोग किया जाता है।
कण का आकार F16 से F1200 तक होता है, और माइक्रो पाउडर का कण आकार नैनोमीटर स्तर तक पहुंच सकता है, जिसे विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों की तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।
Ⅲ. काले सिलिकॉन कार्बाइड के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र
1. अपघर्षक और पीसने वाले उपकरण
अपघर्षक, काले सिलिकॉन कार्बाइड के सबसे पारंपरिक और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अनुप्रयोग क्षेत्र हैं। इसकी उच्च कठोरता और स्व-तीक्ष्णता गुणों के कारण, काले सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग विभिन्न अपघर्षक उत्पादों, जैसे ग्राइंडिंग व्हील, कटिंग डिस्क, सैंडपेपर, ग्राइंडिंग हेड, ग्राइंडिंग पेस्ट आदि के निर्माण में किया जा सकता है, जो कच्चा लोहा, इस्पात, अलौह धातु, चीनी मिट्टी, कांच, क्वार्ट्ज और सीमेंट उत्पादों जैसी सामग्रियों को पीसने और प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।
इसके फायदे तेज़ पीसने की गति, रुकावट न होना और उच्च प्रसंस्करण दक्षता हैं। इसका व्यापक रूप से धातु प्रसंस्करण, मशीनरी निर्माण, भवन सजावट और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
2. आग रोक सामग्री
अपनी उच्च तापमान स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध के कारण, काले सिलिकॉन कार्बाइड का व्यापक रूप से उच्च तापमान दुर्दम्य सामग्री के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग सिलिकॉन कार्बाइड ईंटों, भट्ठी अस्तर, क्रूसिबल, थर्मोकपल सुरक्षा ट्यूब, भट्ठा उपकरण, नोजल, ट्यूयर ईंटों आदि में किया जा सकता है, और इसका व्यापक रूप से धातु विज्ञान, अलौह धातु, बिजली, कांच, सीमेंट आदि जैसे उच्च तापमान उद्योगों में उपकरणों के जीवन का विस्तार करने और संचालन सुरक्षा में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है।
इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री में उच्च तापमान ऑक्सीकरण वातावरण में अच्छे एंटीऑक्सीडेंट गुण होते हैं और गर्म ब्लास्ट भट्टियों, ब्लास्ट भट्टियों और अन्य उपकरणों के प्रमुख भागों में उपयोग के लिए उपयुक्त होते हैं।
3. धातुकर्म उद्योग
इस्पात निर्माण और ढलाई जैसी धातुकर्म प्रक्रियाओं में, काले सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग डीऑक्सीडाइज़र, वार्मिंग एजेंट और रीकार्ब्युराइज़र के रूप में किया जा सकता है। इसकी उच्च कार्बन सामग्री और तेज़ ऊष्मा उत्सर्जन के कारण, यह प्रभावी रूप से प्रगलन दक्षता में सुधार कर सकता है और पिघले हुए इस्पात की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। साथ ही, यह प्रगलन प्रक्रिया में अशुद्धियों की मात्रा को भी कम कर सकता है और पिघले हुए इस्पात को शुद्ध करने में भूमिका निभा सकता है।
कुछ इस्पात मिलें लागत बचाने और ढलाई के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए कच्चा लोहा और तन्य लोहे के प्रगलन में संरचना को समायोजित करने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड का एक निश्चित अनुपात भी मिलाती हैं।
4. सिरेमिक और इलेक्ट्रॉनिक सामग्री
ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड कार्यात्मक सिरेमिक के लिए भी एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। इसका उपयोग संरचनात्मक सिरेमिक, घिसाव प्रतिरोधी सिरेमिक, तापीय चालक सिरेमिक आदि तैयार करने के लिए किया जा सकता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स, रासायनिक उद्योग, मशीनरी आदि क्षेत्रों में इसकी व्यापक संभावनाएँ हैं। इसकी उत्कृष्ट तापीय चालकता 120 W/m·K तक होती है, और इसका उपयोग अक्सर तापीय चालक ऊष्मा अपव्यय सामग्री, तापीय इंटरफ़ेस सामग्री और एलईडी ऊष्मा अपव्यय घटकों में किया जाता है।
इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड धीरे-धीरे पावर सेमीकंडक्टर के क्षेत्र में प्रवेश कर चुका है और उच्च-तापमान और उच्च-वोल्टेज उपकरणों के लिए एक बुनियादी सामग्री बन गया है। हालाँकि काले सिलिकॉन कार्बाइड की शुद्धता हरे सिलिकॉन कार्बाइड की तुलना में थोड़ी कम होती है, फिर भी इसका उपयोग कुछ मध्यम और निम्न-वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में भी किया जाता है।
5. फोटोवोल्टिक और नवीन ऊर्जा उद्योग
काले सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर का उपयोग फोटोवोल्टिक उद्योग में सिलिकॉन वेफर्स की कटिंग में व्यापक रूप से किया जाता है। हीरे के तार काटने की प्रक्रिया में एक अपघर्षक के रूप में, इसमें उच्च कठोरता, मजबूत स्थायित्व और अन्य लाभ हैं।काटनाबल, कम हानि, और चिकनी काटने की सतह, जो सिलिकॉन वेफर्स की काटने की दक्षता और उपज में सुधार करने और वेफर हानि दर और उत्पादन लागत को कम करने में मदद करती है।
नई ऊर्जा और नई सामग्री प्रौद्योगिकियों के निरंतर विकास के साथ, सिलिकॉन कार्बाइड को लिथियम बैटरी नकारात्मक इलेक्ट्रोड योजक और सिरेमिक झिल्ली वाहक जैसे उभरते क्षेत्रों के लिए भी विकसित किया जा रहा है।
Ⅳ. सारांश और दृष्टिकोण
ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड अपने उत्कृष्ट यांत्रिक, तापीय और रासायनिक गुणों के कारण कई औद्योगिक क्षेत्रों में एक अपूरणीय भूमिका निभाता है। विनिर्माण प्रौद्योगिकी, उत्पाद कण आकार नियंत्रण, शुद्धता शोधन और अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार की निरंतर प्रगति के साथ, ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड उच्च प्रदर्शन और परिशुद्धता की ओर विकसित हो रहा है।
भविष्य में, नई ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक, उच्च-स्तरीय जैसे उद्योगों के तेजी से उदय के साथपिसाई और बुद्धिमान विनिर्माण, ब्लैक सिलिकॉन कार्बाइड उच्च अंत विनिर्माण के क्षेत्र में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा और उन्नत सामग्री प्रौद्योगिकी प्रणाली का एक मुख्य घटक बन जाएगा।