सिलिकॉन कार्बाइड, त्याचे रासायनिक नाव SiC किंवा व्यापार नाव कार्बोरंडम, ही एक अद्वितीय मानवनिर्मित सामग्री आहे जी आधुनिक अभियांत्रिकीचा आधारस्तंभ बनली आहे. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर सिलिकॉन आणि कार्बनचे मिश्रण करून अतिशय उच्च तापमानात तयार केले जाते. आज कारखान्यांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सिलिकॉन कार्बाइडची घर्षण पावडरचा जवळजवळ प्रत्येक भाग मोठ्या इलेक्ट्रिक भट्टीत तयार केला जातो.
आज, सिलिकॉन कार्बाइड फक्त "ग्राइंडर" नाही. तुमच्या स्मार्टफोनमधील चिप्स, हाय-स्पीड स्पोर्ट्स कारमधील ब्रेक आणि सैनिकांनी परिधान केलेले संरक्षणात्मक चिलखत बनवण्यासाठी ही उच्च-तंत्रज्ञान सामग्री आहे. अति उष्णतेचा सामना करण्याची, रासायनिक नुकसानीचा प्रतिकार करण्याची आणि प्रचंड दाबाखालीही तीक्ष्ण राहण्याची त्याची क्षमता पृथ्वीवरील सर्वात कठीण वातावरणात काम करणाऱ्या अभियंत्यांची पहिली पसंती बनवते.
Acheson प्रक्रिया वापरून बहुतेक SiC तयार केले जाते. या पद्धतीत उच्च-शुद्धतेची सिलिका वाळू आणि पेट्रोलियम कोक एका मोठ्या विद्युत भट्टीत ठेवतात. जेव्हा भट्टीचे तापमान 2,500 अंश सेल्सिअस पर्यंत पोहोचते तेव्हा रासायनिक प्रतिक्रिया होते. सिलिकॉन आणि कार्बनचे बंध एकत्र होऊन मोठे स्फटिक तयार होतात. या स्फटिकांना ठेचून वेगवेगळ्या आकारात ग्राउंड करून आज आपण वापरत असलेली पावडर तयार केली जाते.
पावडर "ग्रिट" आकारानुसार क्रमवारी लावली जाते. खडबडीत पावडरमध्ये मोठे, खडबडीत दाणे असतात जे त्वरीत भरपूर सामग्री काढून टाकू शकतात. बारीक पावडरमध्ये लहान, गुळगुळीत धान्ये पॉलिशिंगसाठी वापरली जातात. सिलिकॉन कार्बाइड ॲब्रेसिव्ह पावडरच्या प्रत्येक पिशवीमध्ये विशिष्ट कामासाठी आवश्यक असलेल्या धान्याचा आकार अचूक असल्याची खात्री करण्यासाठी उद्योग FEPA आणि ANSI सारख्या आंतरराष्ट्रीय नियमांचे पालन करतो. या सुसंगततेमुळे उत्पादक दिवसेंदिवस अचूक कामासाठी SiC वर अवलंबून राहू शकतात.
.jpg)
ची कामगिरीसिलिकॉन कार्बाइड अपघर्षक पावडरत्याच्या शुद्धतेवर अवलंबून आहे. अगदी लहान प्रमाणात इतर घटक देखील पावडर कसे वागतात ते बदलू शकतात. खाली उच्च-गुणवत्तेच्या काळ्या आणि हिरव्या सिलिकॉन कार्बाइड पावडरमध्ये काय आहे हे दर्शविणारी एक साधी सारणी आहे.
| घटक/घटक | ब्लॅक सिलिकॉन कार्बाइड (%) | ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड (%) |
|---|---|---|
| सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) | 98.2% - 98.8% | 99.2% - 99.7% |
| फ्री कार्बन (C) | ०.२% पेक्षा कमी | ०.१% पेक्षा कमी |
| लोह ऑक्साईड (Fe2O3) | ०.३% पेक्षा कमी | ०.०५% पेक्षा कमी |
| सिलिका (SiO2) | ०.३% पेक्षा कमी | ०.१% पेक्षा कमी |
जसे आपण पाहू शकता, ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड ही "क्लीनर" आवृत्ती आहे. यात अधिक SiC आणि कमी अशुद्धता आहेत, म्हणूनच याचा वापर इलेक्ट्रॉनिक उद्योगासारख्या अत्यंत संवेदनशील तांत्रिक अनुप्रयोगांसाठी केला जातो.
ही संख्या त्यांना सांगते की सामग्री एखाद्या विशिष्ट कामाच्या दबाव किंवा उष्णता टिकू शकते का. येथे सिलिकॉन कार्बाइड पावडरची यांत्रिक आकडेवारी आहे.
| भौतिक संपत्ती | मूल्य | का ते महत्त्वाचे आहे |
|---|---|---|
| मोहस कडकपणा | 9.2 - 9.5 | हे जवळजवळ कोणत्याही धातू किंवा दगडातून कापू शकते. |
| घनता | 3.20 g/cm³ | ते मजबूत आहे परंतु खूप जड नाही. |
| मेल्टिंग पॉइंट | 2,730°C (पृथक्करण) | हे अत्यंत भट्टीच्या तापमानात टिकून राहू शकते. |
| थर्मल चालकता | 120 W/m·K | ते काम करत असताना साधने थंड होण्यास मदत करते. |
| संकुचित शक्ती | 3,900 MPa | यास मोठ्या प्रमाणात क्रशिंग फोर्स लागू शकतात. |
हे आकडे सिद्ध करतात की सिलिकॉन कार्बाइड अपघर्षक पावडर अत्यंत वातावरणासाठी तयार केली जाते. ही एक उच्च-कार्यक्षमता सामग्री आहे जी जवळजवळ प्रत्येक तांत्रिक श्रेणीमध्ये पारंपारिक वाळू किंवा ॲल्युमिनियम ऑक्साईडला मागे टाकते.
कारण सिलिकॉन कार्बाइड पावडरमध्ये अनेक विशेष वैशिष्ट्ये आहेत, ती विविध उद्योगांमध्ये वापरली जाते. SiC च्या मदतीने बनवलेले काहीतरी न वापरता एक दिवस जाणे कठीण आहे.
जेव्हा कारखान्याला कठोर धातूच्या भागाला आकार देण्याची आवश्यकता असते तेव्हा ते ग्राइंडिंग व्हील वापरतात. जर तो भाग कास्ट आयर्न किंवा नॉन-फेरस धातू (जसे की ॲल्युमिनियम किंवा तांबे) बनलेला असेल तर, सिलिकॉन कार्बाइड हा सर्वोत्तम पर्याय आहे. इतर अपघर्षकांच्या विपरीत, SiC लवकर निस्तेज होत नाही. त्याचे तीक्ष्ण तुकडे होतात, त्यामुळे धान्य पूर्णपणे संपेपर्यंत ते प्रभावीपणे कापत राहते.
हे धान्य इतके लहान आहेत की ते पिठासारखे वाटतात. या पावडरचा वापर "लॅपिंग" नावाच्या प्रक्रियेत केला जातो. उदाहरणार्थ, हाय-एंड कॅमेरा किंवा टेलिस्कोपमधील लेन्स पूर्णपणे गुळगुळीत असणे आवश्यक आहे. काच पूर्णपणे सपाट होईपर्यंत कामगार द्रव मिश्रणात सिलिकॉन कार्बाइड ऍब्रेसिव्ह पावडर वापरतात. हे सुनिश्चित करते की प्रकाश कोणत्याही विकृतीशिवाय लेन्समधून जातो.
पारंपारिक कार वीज व्यवस्थापित करण्यासाठी सिलिकॉन चिप्स वापरतात. तथापि, ईव्हीला बॅटरीपासून मोटारमध्ये खूप लवकर वीज हलवावी लागते. सिलिकॉन चिप्स खूप गरम होतात आणि ऊर्जा वाया घालवतात. अभियंत्यांना आढळले की जर त्यांनी त्याऐवजी सिलिकॉन कार्बाइड वापरला तर चिप्स जास्त व्होल्टेज हाताळू शकतात आणि जास्त थंड राहू शकतात.
याचा अर्थ इलेक्ट्रिक कार एका चार्जवर पुढे जाऊ शकते आणि स्टेशनवर वेगाने चार्ज होऊ शकते. उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडर ही प्रगत चीप तयार करण्यासाठी प्रारंभिक सामग्री आहे. अधिकाधिक लोक इलेक्ट्रिक कारकडे वळत असल्याने, उच्च-गुणवत्तेच्या सिलिकॉन कार्बाइड पावडरची मागणी पूर्वीपेक्षा वेगाने वाढत आहे. हरित वाहतूक शक्य करणारा हा गुप्त घटक आहे.
.jpg)
पूर्वी, "बुलेटप्रूफ" बनियान बहुतेक जड स्टील किंवा मऊ कापडांनी बनलेले होते. आज, हाय-टेक आर्मर सिरेमिक प्लेट्स वापरतात. या प्लेट्स बनवण्यासाठी, सिलिकॉन कार्बाइड पावडर एका आकारात दाबली जाते आणि सिरॅमिकचा घन, कडक तुकडा होईपर्यंत गरम केली जाते.
जेव्हा हाय-स्पीड बुलेट सिलिकॉन कार्बाइड प्लेटला आदळते तेव्हा सिरॅमिक प्रत्यक्षात बुलेटपेक्षा कठीण असते. प्लेट बुलेटला सपाट आणि विस्कटण्यास भाग पाडते. जरी प्लेट क्रॅक होऊ शकते, ती सर्व ऊर्जा शोषून घेते आणि ती परिधान केलेल्या व्यक्तीचे संरक्षण करते. SiC पोलादापेक्षा हलका असल्यामुळे सैनिक आणि पोलीस अधिकारी सुरक्षित राहून अधिक सहजतेने फिरू शकतात. हेच तंत्रज्ञान टाक्या आणि हेलिकॉप्टरच्या बाजूचे संरक्षण करण्यासाठी वापरले जाते.
सिलिकॉन कार्बाइड पावडर "रीफ्रॅक्टरी" सामग्री तयार करण्यासाठी वापरली जाते. हे विशेषतः उष्णतेमध्ये घन राहण्यासाठी डिझाइन केलेले साहित्य आहेत. उदाहरणार्थ, सिरॅमिक भट्टीतील "फर्निचर" - भांडी ठेवणारे शेल्फ् 'चे अव रुप आणि पोस्ट - बहुतेकदा सिलिकॉन कार्बाइडचे बनलेले असते.
SiC चा थर्मल विस्तार कमी असल्यामुळे, तापमान बदलल्यावर ते जास्त वाढू किंवा कमी होत नाही. हे सामग्री क्रॅक होण्यापासून प्रतिबंधित करते. तुम्ही मेटल शेल्फ् 'चे अव रुप वापरल्यास ते वाकतील किंवा वितळतील, परंतु सिलिकॉन कार्बाइड पूर्णपणे सपाट राहते. या विश्वासार्हतेमुळे कारखान्यांचे बरेच पैसे वाचतात कारण त्यांना त्यांचे भाग वारंवार बदलण्याची गरज नसते.
प्रथम, कारण ते खूप कठीण आहे आणि खूप काळ टिकते, कारखान्यांना त्याचा जास्त वापर करण्याची गरज नाही. कमी कचरा म्हणजे पृथ्वीवरील लहान पाऊलांचा ठसा. दुसरे, आम्ही आधी नमूद केल्याप्रमाणे, हे इलेक्ट्रिक वाहने आणि सौर पॅनेलमधील तंत्रज्ञानाचा एक प्रमुख भाग आहे.
सौर ऊर्जेत,सिलिकॉन कार्बाइड पावडर सूर्याचा प्रकाश पकडणाऱ्या पातळ वेफर्समध्ये सिलिकॉन इंगॉट्स कापण्यासाठी वापरला जातो. कट जितका पातळ आणि अचूक असेल तितका सोलर पॅनल अधिक कार्यक्षम होईल. चांगले सौर पॅनेल आणि ईव्ही बनवण्यासाठी साधने प्रदान करून, सिलिकॉन कार्बाइड खरोखर जगाला तेल आणि कोळशापासून दूर जाण्यास मदत करत आहे. हे एकापेक्षा जास्त मार्गांनी "हिरवे" साहित्य आहे.
हेवी-ड्युटी गंज काढण्यासाठी किंवा दगड कापण्यासाठी, एक खरखरीत काळा सिलिकॉन कार्बाइड हा सहसा सर्वोत्तम आणि परवडणारा पर्याय असतो. हे कठीण आहे आणि काम जलद पूर्ण होते.
तथापि, जर तुम्ही कॉम्प्युटर चिप किंवा दागिन्यांचा तुकडा यासारख्या नाजूक गोष्टीवर काम करत असाल, तर तुम्ही ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड मायक्रो-पावडर शोधा. आपल्याला पावडरची "शुद्धता" देखील पाहण्याची आवश्यकता आहे. औद्योगिक ग्राइंडिंगसाठी, 98% शुद्धता योग्य आहे. परंतु इलेक्ट्रॉनिक्स बनवण्यासाठी, तुम्हाला 99.9% शुद्धतेची आवश्यकता असू शकते.
ही एक उच्च-कार्यक्षमता सामग्री आहे जी पारंपारिक उत्पादन आणि तंत्रज्ञानाच्या भविष्यातील अंतर कमी करते. त्याची अत्यंत कठोरता आपल्याला सर्वात कठीण धातू आणि दगडांना आकार देण्यास अनुमती देते. त्याची अविश्वसनीय उष्णता प्रतिरोधक क्षमता आमचे कारखाने चालू ठेवते आणि आमची एरोस्पेस वाहने सुरक्षित ठेवते. त्याचे अद्वितीय विद्युत गुणधर्म सध्या आपण गाडी चालवण्याच्या पद्धतीत आणि ऊर्जा वापरण्याच्या पद्धतीमध्ये क्रांती घडवत आहेत. सर्वात लहान संगणक चिपपासून ते सर्वात मोठ्या औद्योगिक भट्टीपर्यंत, सिलिकॉन कार्बाइड ॲब्रेसिव्ह पावडर आधुनिक उद्योगाला आवश्यक असलेली ताकद आणि विश्वासार्हता प्रदान करते. जसजसे आपण नवनवीन शोध घेत राहू, तसतसा हा "औद्योगिक हिरा" निःसंशयपणे आपल्या तांत्रिक प्रगतीच्या केंद्रस्थानी राहील.
1. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर नैसर्गिक आहे की मानवनिर्मित?
हे निसर्गात मॉइसॅनाइट नावाच्या खनिजाच्या रूपात अस्तित्वात असले तरी ते अत्यंत दुर्मिळ आहे आणि केवळ उल्कापिंडांमध्ये अगदी कमी प्रमाणात आढळते. औद्योगिक आवृत्ती वाळू आणि कार्बन वापरून मोठ्या इलेक्ट्रिक भट्टीत तयार केली जाते.
2. मी ओले आणि कोरडे पीसण्यासाठी सिलिकॉन कार्बाइड ॲब्रेसिव्ह पावडर वापरू शकतो का?
होय, सिलिकॉन कार्बाइड दोन्ही वातावरणात चांगले काम करते. काच आणि वेफर्स पॉलिश करण्यासाठी ते "स्लरी" स्वरूपात (पाणी किंवा तेल मिसळून) वापरले जाते, परंतु ते लाकूड आणि धातूच्या कामासाठी कोरड्या सँडपेपरमध्ये देखील वापरले जाते.
3. काळ्यापेक्षा हिरवा सिलिकॉन कार्बाइड अधिक महाग का आहे?
हिरवे सिलिकॉन कार्बाइड अधिक महाग आहे कारण ते अधिक शुद्ध आहे. लोह किंवा मुक्त कार्बन सारख्या कमी अशुद्धता आहेत याची खात्री करण्यासाठी उच्च दर्जाचा कच्चा माल आणि अधिक काळजीपूर्वक उत्पादन प्रक्रिया आवश्यक आहे.
4. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर हाताळणे सुरक्षित आहे का?
सिलिकॉन कार्बाइड विषारी नाही. तथापि, पावडर लहान, तीक्ष्ण स्फटिकांपासून बनलेली असल्यामुळे, तुम्ही श्वास घेतल्यास ते तुमच्या फुफ्फुसांना दुखवू शकते. तुम्ही नेहमी धुळीचा मास्क घालावा आणि पावडरसोबत कोरड्या वातावरणात काम करताना योग्य वायुवीजन वापरावे.
5. सिलिकॉन कार्बाइड पावडर गंजते का?
नाही, सिलिकॉन कार्बाइड हे सिरॅमिक मटेरियल आहे आणि त्यात गंजू शकणारा धातू नसतो. हे पाणी, मीठ आणि बहुतेक रसायनांना अत्यंत प्रतिरोधक आहे, म्हणूनच ते सागरी आणि रासायनिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते.
6. मी पावडर कशी साठवावी?
सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे ते कोरडे ठेवणे. पावडर ओलसर झाल्यास, ते एकत्र जमू शकते, ज्यामुळे मशीनमध्ये किंवा अचूक पॉलिशिंगसाठी वापरणे कठीण होते. सीलबंद कंटेनरमध्ये थंड, कोरड्या जागी ठेवा.
.png)
