Uvod u proizvode od crnog silikona i njihovu primjenu u pjeskarenju
Crni silikonje funkcionalni silicijumski materijal sa posebnom površinskom strukturom, nazvan po svojoj izuzetno jakoj sposobnosti apsorpcije svjetlosti i jedinstvenoj mikro-nano površinskoj morfologiji. Posljednjih godina, s poboljšanjem tačnosti površinske obrade i zahtjeva za performansama materijala u visokokvalitetnoj proizvodnji, crni silicijum se široko koristi u fotovoltaici, optoelektronici, poluprovodnicima, proizvodnji optičkih komponenti i drugim oblastima sa svojim odličnim fizičkim i hemijskim svojstvima. Istovremeno, crni silicijum je postepeno ušao u industriju površinskog pjeskarenja i postao nova vrsta materijala za pjeskarenje sa odličnim performansama.
Ⅰ. Osnovne karakteristike crnog silicija
Crni silicijum se formira tretiranjem površine silicijuma kroz niz tehnologija za pripremu mikro-nano strukture (kao što su reaktivno jonsko nagrizanje, hemijsko nagrizanje uz pomoć metala, laserski indukovano nagrizanje itd.). Njegova površina ima gustu konusnu ili stubastu strukturu, što može značajno smanjiti refleksivnost svjetlosti. Refleksija u vidljivom do bliskom infracrvenom pojasu može biti čak i manja od 1%, tako da je tamnocrnog izgleda.
Crni silicijum ne samo da ima odlična optička svojstva, već ima i prednosti visoke tvrdoće, visoke čistoće, otpornosti na habanje i otpornosti na koroziju. Njegova struktura čestica je jaka i pogodna za više ciklusa pod uslovima udara velikom brzinom. Bolje se ponaša u pjeskarenju od tradicionalnih abraziva kao što su bijeli korund, smeđi korund, kvarcni pijesak itd.
Ⅱ. Prednosti crnog silikona u pjeskarenju
Pjeskarenje je metoda površinske obrade koja koristi protok pijeska velikom brzinom za djelovanje na površinu radi postizanja čišćenja, uklanjanja oksidnog sloja, hrapavosti ili dekorativnih efekata. Kao visokoučinkoviti abraziv, crni silicij ima očite prednosti u području pjeskarenja:
1. Fini i ujednačeni površinski efekat
Geometrijska struktura crnih silicijumskih čestica je pravilna, a morfologija stabilna. Nakon prskanja, može formirati ujednačen i konzistentan mat efekat na površini radnog komada. Ovaj efekat tretmana je posebno pogodan za proizvode kao što su optičko staklo, kućišta sočiva, konstrukcijski dijelovi od aluminijumskih legura itd., koji imaju izuzetno visoke zahtjeve za konzistenciju i izgled površine.
2. Visoka tvrdoća i otpornost na udarce
Mohsova tvrdoća crnog silikona je visoka i iznosi 8,5 ili više, stopa loma tokom pjeskarenja je niska, a vijek trajanja dug. U poređenju sa običnim kvarcnim pijeskom ili staklenim perlama, pjeskarenje crnog silikona je efikasnije i ima jaču udarnu silu, te može završiti dubinsko čišćenje i hrapavost u kratkom vremenu.
3. Visoka čistoća i zaštita okoliša
Čistoća crnog silicija je obično iznad 99% i ne sadrži štetne nečistoće poput slobodnog silicija ili teških metala. Ima nisko zagađenje prašinom u radionici za pjeskarenje i posebno je pogodan za upotrebu u industrijama koje zahtijevaju visoku čistoću, kao što su elektroničke komponente, medicinski uređaji i pakiranje poluvodiča. Istovremeno, oblik čestica je stabilan, stvaranje prašine je malo i sigurniji je za zdravlje operatera.
4. Višekratna upotreba i kontrola troškova
Zbog svoje visoke tvrdoće i strukturne stabilnosti, crni silicij i dalje može održati dobar učinak prskanja nakon više ciklusa, što znatno smanjuje gubitak materijala. U velikoj automatskoj opremi za pjeskarenje, crni silicij pokazuje bolju ekonomičnost.
Ⅲ. Tipična područja primjene
Crni silikonski abrazivi za pjeskarenje široko se koriste u sljedećim oblastima:
Precizna matirana obrada površine hardvera: kao što su vrhunski srednji okvir mobilnih telefona, kućište notebooka, kućište pametnog sata i drugi proizvodi od aluminijske legure;
Tretman matiranja optičkog stakla: koristi se za sočiva, filtere, optičke mat prozore i dekoraciju;
Vazduhoplovni i vojni dijelovi: uklanjanje oksidnog sloja bez promjene veličine radi poboljšanja prianjanja premaza;
Nagrizanje površine elektronskog pakovanja: poboljšanje tačnosti pakovanja i prianjanja na međupovršini;
Mikropjeskarenje keramičkih i kompozitnih materijala: tretman hrapavosti površine za poboljšanje čvrstoće vezivanja.
Ⅳ. Sažetak
S kontinuiranim razvojem tehnologije pjeskarenja i proizvodnom industrijom koja se kreće prema većoj preciznosti i većoj zaštiti okoliša, tradicionalni materijali za pjeskarenje više ne mogu zadovoljiti potrebe vrhunskih procesa. Crni silicij, kao funkcionalni abraziv s visokom čvrstoćom, niskom refleksijom, visokom čistoćom i zaštitom okoliša, postaje važan nadograđujući materijal u industriji pjeskarenja. Bilo da se radi o preciznoj proizvodnji, optičkim mat materijalima ili obradi elektroničkih uređaja, prethodnoj obradi površine zrakoplovne opreme i drugim poljima, crni silicij pokazuje široke mogućnosti primjene.