نقش کاربید سیلیکون سبز به عنوان پرکننده در مواد کامپوزیتی
کاربید سیلیکون سبز به دلیل سختی بالا، رسانایی حرارتی عالی، پایداری شیمیایی خوب و مقاومت در برابر سایش مشهور است. هنگامی که به عنوان پرکننده به مواد کامپوزیتی (مانند کامپوزیتهای پایه پلیمری، فلزی یا سرامیکی) اضافه میشود، عملکرد کلی ماده زمینه را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
مزایای اصلی آن را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد:
۱. به طور قابل توجهی سختی و مقاومت در برابر سایش را بهبود میبخشد
مکانیسم عمل: کاربید سیلیکون سبز دارای سختی Mohs 9.2-9.3 است که پس از الماس و کاربید بور در رتبه دوم قرار دارد. پراکندگی یکنواخت ذرات آن در یک ماده ماتریس نرمتر (مانند رزین اپوکسی، نایلون، لاستیک یا آلیاژ آلومینیوم) مانعی ایجاد میکند، مانند “زره”های ریز بیشماری که درون ماده جاسازی شدهاند.
اثر: مقاومت سطح ماده کامپوزیت در برابر خراش، سایش و تغییر شکل پلاستیکی به طور قابل توجهی افزایش مییابد. این امر، این محصول را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت سایشی بالا دارند، مانند موارد زیر، ایدهآل میکند:
آسترها، ناودانها، پروانههای مقاوم در برابر سایش
لنت ترمز، صفحات کلاچ (ضریب اصطکاک و مقاومت در برابر سایش را افزایش میدهد)
لاستیکهای با عملکرد بالا (به عنوان پرکننده تقویتکننده برای بهبود مقاومت در برابر سایش لاستیک و عمر مفید آن استفاده میشود)
۲. خواص مکانیکی به طور قابل توجهی بهبود یافته
مکانیسم اثر: ذرات سخت سبز رنگ کاربید سیلیکون به عنوان یک فاز تقویت کننده عمل میکنند و به طور موثر تنش اعمال شده به ماده را منتقل و پراکنده میکنند و از تغییر شکل و انتشار ترک در ماده زمینه جلوگیری میکنند.
تأثیر: مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، سختی و پایداری ابعادی ماده کامپوزیت به طور قابل توجهی بهبود مییابد. با این حال، معمولاً شکنندگی ماده را نیز افزایش میدهد، بنابراین نسبت افزودن و توزیع اندازه ذرات باید بر اساس کاربرد تنظیم شود.
۳. خواص حرارتی بهبود یافته عالی
رسانایی حرارتی بالا: کاربید سیلیکون سبز رسانایی حرارتی بسیار بالایی دارد (تقریباً 100-140 W/m·K). افزودن آن به رساناهای حرارتی ضعیف، مانند پلیمرها، میتواند رسانایی حرارتی کامپوزیت را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
کاربردها: در مواد بستهبندی الکترونیکی، سیلیکونهای رسانای حرارتی، پلاستیکهای رسانای حرارتی و سایر مواد برای کمک به دفع گرما از قطعات الکترونیکی استفاده میشود.
ضریب انبساط حرارتی پایین: کاربید سیلیکون سبز ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی دارد. ترکیب آن با یک ماتریس با انبساط حرارتی بالا (مانند رزین یا فلز) میتواند ضریب انبساط حرارتی کل ماده را کاهش دهد و محصول را در برابر نوسانات دما از نظر ابعادی پایدارتر کند.
کاربردها: اجزای ابزار دقیق، پلتفرمهای نوری و سایر تجهیزات حساس به تغییر شکل حرارتی.
۴. مکانیسم عملکرد بهبود یافته اصطکاک
: در مواد اصطکاکی (مانند لنت ترمز)، کاربید سیلیکون سبز به عنوان یک ماده ساینده مقاوم در برابر سایش عمل میکند که ضریب اصطکاک پایداری را فراهم میکند.
اثر: به تمیز نگه داشتن سطح اصطکاک کمک میکند، از لغزش جلوگیری میکند و ضریب اصطکاک پایدار، قابل اعتماد و بادوامی را فراهم میکند و از افت عملکرد ترمز جلوگیری میکند.
۵. سایر عملکردها
پایداری شیمیایی: کاربید سیلیکون سبز در برابر اسید و قلیا مقاوم است و دوام مواد کامپوزیتی را در محیطهای خورنده بهبود میبخشد.
قابلیت پردازش: در برخی موارد، افزودن ذرات سخت ممکن است سایش ابزارهای ماشینکاری را افزایش دهد، اما همچنین ممکن است قابلیت سنگزنی یا صیقلکاری ماده را بهبود بخشد.
خلاصه درخواست
محصولات مقاوم در برابر سایش: قطعات پمپ گل، آستر ماشین آلات معدن و قطعات مقاوم در برابر سایش برای ماشین آلات کشاورزی.
مواد اصطکاکی: لنتهای ترمز و روکشهای کلاچ خودرو با عملکرد بالا.
مواد رسانای حرارتی: زیرلایههای هیت سینک LED، خمیر حرارتی CPU و مواد بستهبندی برای ماژولهای برق.
قطعات سازهای: قطعات هوافضا و خودرو که نیاز به سفتی بالا، تغییر شکل حرارتی کم و درجه خاصی از مقاومت در برابر سایش دارند.
پوششها و سرامیکهای تخصصی: برای تولید پوششهای مقاوم در برابر سایش و خوردگی و سرامیکهای ساختاری استفاده میشود.
