Quelle est la différence entre le SiC vert et le SiC noir ?
Dans le vaste domaine de la science des matériaux, le carbure de silicium (SiC), en tant que matériau non métallique haute performance, joue un rôle important dans de nombreuses industries avec ses propriétés physiques et chimiques uniques. Parmi eux, le carbure de silicium vert et le carbure de silicium noir sont les deux principales variétés de carbure de silicium. Bien qu’ils appartiennent tous deux à la catégorie de base de l’α-SiC, ils présentent des différences significatives dans les processus de production, les propriétés physiques et chimiques et les domaines d’application. Cet article se penchera sur les différences entre ces deux types de carbure de silicium afin que les lecteurs puissent mieux comprendre leurs propriétés et leurs applications.
1. Différences dans les processus de production
Le processus de production du carbure de silicium vert est unique. Il utilise principalement du coke de pétrole et de la silice de haute qualité comme matières premières principales, et ajoute du sel comme additif, et est fondu à haute température dans un four à résistance. Au cours de ce processus, l’ajout de sel favorise non seulement le processus de cristallisation du carbure de silicium, mais améliore également considérablement la pureté et la qualité de cristallisation du produit. En revanche, la production de carbure de silicium noir repose sur une combinaison de sable de quartz, de coke de pétrole et de silice de haute qualité, qui est également fondue à haute température dans un four à résistance, mais n’implique pas l’ajout de sel. Par conséquent, du point de vue du rapport et du processus des matières premières, la préparation du carbure de silicium vert est plus complexe et sophistiquée, ce qui pose également les bases de ses performances ultérieures.
2. Différences de propriétés physiques et chimiques
En termes de propriétés physiques et chimiques, le carbure de silicium vert et le carbure de silicium noir présentent tous deux une dureté et une résistance mécanique extrêmement élevées. Leur dureté se situe entre le corindon et le diamant, dépassant de loin celle des matériaux métalliques ordinaires. Cependant, la pureté cristalline du carbure de silicium vert est plus élevée, ce qui lui confère un avantage dans certaines propriétés. Par exemple, la résistance à la traction et à la compression du carbure de silicium vert sont très élevées, voire plusieurs fois supérieures à celles de l’acier à haute résistance, présentant d’excellentes propriétés mécaniques. En même temps, le carbure de silicium vert présente également une excellente résistance aux températures élevées, son point de fusion est aussi élevé que plus de 2700 °C, et il peut toujours maintenir des propriétés physiques et chimiques stables dans des environnements à haute température. De plus, le carbure de silicium vert présente également une excellente stabilité chimique et peut résister à l’érosion d’une variété d’acides forts, d’alcalis forts et de solvants organiques, ce qui lui offre de larges perspectives d’application dans l’industrie chimique, l’électronique, la médecine et d’autres domaines.
Français En revanche, bien que le carbure de silicium noir présente également les caractéristiques d’une dureté élevée, d’une résistance élevée et d’une résistance élevée à l’usure, sa ténacité est légèrement supérieure à celle du carbure de silicium vert, ce qui affecte dans une certaine mesure son auto-affûtage pendant le traitement. . Cependant, le carbure de silicium noir a une densité modérée (environ 3,15-3,21 g/cm³), une conductivité thermique élevée et une bonne résistance à l’oxydation et aux radiations. Ces caractéristiques le rendent largement utilisé dans les fours d’alumine, les grilles et les céramiques réfractaires. Il est largement utilisé dans les environnements à haute température et à forte oxydation.
3. Différences dans les domaines d’application
En raison des différences de propriétés physiques et chimiques, le carbure de silicium vert et le carbure de silicium noir ont également des domaines d’application différents. Le carbure de silicium vert est largement utilisé pour le meulage de précision et la découpe au fil de cristal de carbure cémenté, de verre de quartz, de verre optique et d’autres matériaux en raison de sa grande pureté, de sa dureté élevée et de ses excellentes propriétés mécaniques. En particulier dans le domaine du traitement des matériaux semi-conducteurs, la poudre de carbure de silicium vert est une matière première importante pour la production de plaquettes de coupe en silicium monocristallin et en silicium polycristallin. Sa granulométrie et sa pureté affectent directement la qualité et l’efficacité de la coupe. De plus, le carbure de silicium vert est utilisé dans les environnements à haute température et hautement corrosifs tels que les moteurs aérospatiaux, les turbines à gaz et les équipements chimiques en raison de sa bonne résistance aux hautes températures et de sa stabilité chimique.
Le carbure de silicium noir, en raison de sa ténacité élevée et de sa bonne résistance à l’usure, est très performant dans le meulage des alliages, de la céramique, du marbre, du jade et d’autres matériaux. Dans le même temps, le carbure de silicium noir est également utilisé pour fabriquer des outils et des pièces de haute dureté et résistants à l’usure, tels que des abrasifs, des meules, des disques de coupe, etc. Dans le domaine de la céramique, le carbure de silicium noir peut être combiné à d’autres matériaux céramiques pour préparer des matériaux céramiques composites hautes performances pour répondre à des besoins d’ingénierie spécifiques. En outre, le carbure de silicium noir est également largement utilisé dans les matériaux réfractaires, l’aérospatiale, la fabrication automobile et d’autres domaines.
4. Tendances des prix et du marché
Les prix du carbure de silicium vert et du carbure de silicium noir sont affectés par de nombreux facteurs tels que la demande du marché, l’origine, la qualité, etc., et les prix fluctuent considérablement. D’une manière générale, comme le processus de production du carbure de silicium vert est plus complexe et que les performances du produit sont meilleures, son prix est relativement élevé. Cependant, avec l’avancement continu de la technologie et la réduction des coûts de production, la compétitivité du marché du carbure de silicium vert augmente également. Dans le même temps, alors que la demande mondiale de matériaux hautes performances continue de croître, les perspectives de marché pour le carbure de silicium vert et le carbure de silicium noir sont très larges.
5. Conclusion
En résumé, le carbure de silicium vert et le carbure de silicium noir, en tant que deux principales variétés de carbure de silicium, présentent des différences significatives dans les processus de production, les propriétés physiques et chimiques et les domaines d’application. Le carbure de silicium vert occupe une position importante dans le traitement des matériaux semi-conducteurs, les équipements à haute température et d’autres domaines en raison de sa grande pureté, de sa dureté élevée et de ses excellentes propriétés mécaniques ; tandis que le carbure de silicium noir joue un rôle important dans les alliages, les céramiques et d’autres matériaux en raison de sa ténacité élevée et de sa résistance à l’usure. Joue un rôle important dans le meulage. À l’avenir, avec les progrès continus de la science et de la technologie et l’expansion continue des domaines d’application, les propriétés du carbure de silicium vert et du carbure de silicium noir seront davantage explorées et appliquées, contribuant davantage au développement de la science des matériaux.