¿Qué es el carburo de silicio negro?
El carburo de silicio negro (SiC) pertenece a la familia alfa-SiC y contiene aproximadamente un 95 % de SiC. Se produce en un horno de resistencia eléctrica mediante el proceso Acheson, en el que la arena de sílice y el coque de petróleo reaccionan a alta temperatura. La masa cristalina resultante se tritura, clasifica y refina en granos y polvos de tamaño controlado. Debido a que su dureza es mayor que la del carburo de silicio verde, es la primera opción para moler y cortar materiales con baja resistencia a la tracción, como vidrio, cerámica, piedra, refractarios, hierro fundido y metales no-ferrosos.
Comparación del carburo de silicio negro, verde y cúbico
Hay dos variedades básicas de carburo de silicio comúnmente utilizadas: el carburo de silicio negro y el carburo de silicio verde, los cuales pertenecen al alfa-SiC. Una tercera variedad, el carburo de silicio cúbico, se produce mediante un proceso especial.
| Variedad | Contenido de SiC | Propiedad clave | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|---|
| Carburo de silicio negro | Alrededor del 95% | Mayor dureza | Vidrio, cerámica, piedra, refractarios, hierro fundido, metales no-ferrosos |
| Carburo de silicio verde | Más del 97% | Buen autoafilado- | Carburo cementado, aleación de titanio, vidrio óptico, bruñido de camisas de cilindro, rectificado de precisión de herramientas de corte de acero de alta-velocidad |
| Carburo de silicio cúbico | Cristal amarillo-verde, proceso especial | Capacidad de acabado ultra-fino | Ultra-acabado de rodamientos, que reduce la rugosidad de la superficie a Ra 0,04-0,02 micras en una sola pasada |
Composición química y propiedades físicas.
La siguiente tabla enumera los límites de composición química típicos para los principales grados comerciales, incluidos los grados abrasivos, micropolvo, grados refractarios y polvo fino. FC se refiere al carbono libre y Fe2O3 al óxido de hierro, ambos controlados como impurezas.
| Objetivo | Especificación | SiC mín. (%) | FC máx (%) | Fe2O3 máx. (%) | Material magnético máx. (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Grado de abrasivos | Grano 12-80 | 98 | 0.20 | 0.6 | 0.0023 |
| Grado de abrasivos | Grano 90-150 | 97 | 0.30 | 0.8 | 0.0021 |
| Grado de abrasivos | Grano 180-220 | 97 | 0.30 | 1.2 | 0.0018 |
| micropolvo | 240-4000 | 96 | 0.35 | 1.35 | - |
| Grado refractario | 0-1, 1-3, 3-5, 5-8 milímetros | 97 | 0.35 | 1.35 | - |
| polvo fino | -180, -200, -240, -320 malla | 97 | 0.35 | 1.35 | - |
Las propiedades físicas típicas del carburo de silicio negro se resumen a continuación.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Color | Negro |
| Dureza (Mohs) | 9.15 |
| Punto de fusión (grados C) | 2250 |
| Temperatura máxima de servicio (grados C) | 1900 |
| Densidad real (g/cm3) | 3.9 |
Aplicaciones del SiC negro en muelas abrasivas
El polvo de esmeril de carburo de silicio negro se adhiere a muelas abrasivas y otras herramientas abrasivas para trabajar materiales con baja resistencia a la tracción. Los trabajos típicos incluyen pulido de bordes y modelado de vidrio, corte y pulido de cerámica y piedra, acondicionamiento de bloques refractarios y pulido basto de hierro fundido y metales no-ferrosos como cobre y aluminio. La mayor tenacidad del SiC negro significa que los granos se fracturan con menos facilidad, lo que proporciona una vida útil más larga de la rueda en estas aplicaciones que el SiC verde. Los micropolvos más finos se utilizan para lapear y pulir, mientras que los grados refractarios se utilizan en muebles de hornos y revestimientos de hornos de alta-temperatura.
Cómo elegir el grado correcto
La selección del grado correcto depende del material de la pieza de trabajo, el acabado superficial requerido y el tipo de proceso. Para el desbaste de vidrio, piedra y hierro fundido, son comunes los granos abrasivos gruesos en el rango 12-80. Para acabado y bruñido, se prefieren granos más finos como 90-220 y micropolvos en el rango 240-4000. Si se requiere un comportamiento de autoafilado en materiales muy duros como el carburo cementado o la aleación de titanio, el carburo de silicio verde suele ser la mejor opción. Verifique siempre el contenido mínimo de SiC, los límites de carbono libre y óxido de hierro con los requisitos de su aplicación y las especificaciones acordadas con el proveedor.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre el carburo de silicio negro y verde?
El carburo de silicio negro contiene aproximadamente un 95 % de SiC y es más resistente, mientras que el carburo de silicio verde contiene más de un 97 % de SiC y tiene mejores propiedades de autoafilado. El SiC negro es adecuado para materiales de baja-tensión; El SiC verde es adecuado para materiales duros como el carburo cementado y las aleaciones de titanio.
¿Cuál es el contenido de SiC del carburo de silicio negro?
Por lo general, alrededor del 95 %, con grados comerciales listados entre 96 y 98 % como mínimo, según la especificación.
¿Qué dureza tiene el carburo de silicio negro?
Aproximadamente 9,15 en la escala de Mohs, con un punto de fusión de 2250 grados C y una temperatura máxima de servicio de unos 1900 grados C.
¿Qué tamaño de malla debo elegir para lapear?
Para lapear y pulir se utilizan micropolvos de la gama 240-4000. Cuanto más fino sea el grano, más lisa será la superficie resultante.
¿Se puede utilizar carburo de silicio negro para rectificar acero?
Está destinado principalmente a materiales de baja-tensión, como vidrio, cerámica, piedra, hierro fundido y metales no-ferrosos. Para acero endurecido y carburo, normalmente se prefiere el carburo de silicio verde u otros abrasivos.
¿Cuál es la verdadera densidad del carburo de silicio negro?
Aproximadamente 3,9 g/cm3, lo que es relevante para calcular la densidad aparente y el empaquetamiento en herramientas abrasivas y productos refractarios.