Uvod v izdelke iz črnega silicija in njihovo uporabo pri peskanju
Črni silicijje funkcionalni silicijev material s posebno površinsko strukturo, poimenovan po izjemno močni sposobnosti absorpcije svetlobe in edinstveni mikro-nano površinski morfologiji. V zadnjih letih se je z izboljšanjem natančnosti površinske obdelave in zahtev glede zmogljivosti materialov v vrhunski proizvodnji črni silicij zaradi svojih odličnih fizikalnih in kemičnih lastnosti pogosto uporabljal v fotovoltaiki, optoelektroniki, polprevodnikih, proizvodnji optičnih komponent in drugih področjih. Hkrati je črni silicij postopoma vstopil v industrijo površinskega peskanja in postal nova vrsta materiala za peskanje z odličnimi zmogljivostmi.
Ⅰ. Osnovne značilnosti črnega silicija
Črni silicij nastane z obdelavo silicijeve površine z vrsto tehnologij za pripravo mikro-nano struktur (kot so reaktivno ionsko jedkanje, kemično jedkanje s pomočjo kovine, lasersko jedkanje itd.). Njegova površina ima gosto stožčasto ali stebrasto strukturo, kar lahko znatno zmanjša odbojnost svetlobe. Odbojnost v vidnem do bližnjem infrardečem pasu je lahko celo manjša od 1 %, zato je temno črnega videza.
Črni silicij nima le odličnih optičnih lastnosti, temveč ima tudi prednosti visoke trdote, visoke čistosti, odpornosti proti obrabi in koroziji. Njegova struktura delcev je močna in primerna za večkratne cikle pri udarnih pogojih z visoko hitrostjo. Pri peskanju se obnese bolje kot tradicionalni abrazivi, kot so beli korund, rjavi korund, kremenčev pesek itd.
Ⅱ. Prednosti črnega silicija pri peskanju
Peskanje je metoda površinske obdelave, pri kateri se s hitrim pretokom peska doseže čiščenje, odstranjevanje oksidne plasti, hrapavost ali dekorativni učinek. Črni silicij ima kot visokozmogljiv abraziv očitne prednosti na področju peskanja:
1. Fin in enakomeren površinski učinek
Geometrijska struktura črnih silicijevih delcev je pravilna, morfologija pa stabilna. Po brizganju lahko na površini obdelovanca ustvari enakomeren in dosleden mat učinek. Ta obdelava je še posebej primerna za izdelke, kot so optično steklo, ohišja leč, konstrukcijski deli iz aluminijevih zlitin itd., ki imajo izjemno visoke zahteve glede površinske konsistence in videza.
2. Visoka trdota in odpornost proti udarcem
Mohsova trdota črnega silicija je visoka 8,5 ali več, stopnja loma med peskanjem je nizka, življenjska doba pa dolga. V primerjavi z navadnim kremenčevim peskom ali steklenimi kroglicami je peskanje s črnim silicijem učinkovitejše in ima močnejšo udarno silo ter lahko v kratkem času opravi globinsko čiščenje in hrapavost.
3. Visoka čistost in varstvo okolja
Čistost črnega silicija je običajno nad 99 % in ne vsebuje škodljivih nečistoč, kot so prosti silicij ali težke kovine. V delavnicah s peskanjem ima nizko stopnjo onesnaženosti s prahom in je še posebej primeren za uporabo v panogah z visoko stopnjo čistoče, kot so elektronske komponente, medicinski pripomočki in polprevodniška embalaža. Hkrati ima stabilno obliko delcev, majhno količino prahu in je varnejši za zdravje uporabnikov.
4. Za večkratno uporabo in stroškovno nadzorovano
Zaradi visoke trdote in strukturne stabilnosti lahko črni silicij po več ciklih še vedno ohranja dober učinek pršenja, kar močno zmanjša izgubo materiala. V velikih avtomatskih napravah za peskanje črni silicij kaže boljšo ekonomičnost.
Ⅲ. Tipična področja uporabe
Črni silicijev abraziv za peskanje se pogosto uporablja na naslednjih področjih:
Precizna matirana obdelava površine strojne opreme: na primer srednji okvir vrhunskega mobilnega telefona, ohišje prenosnika, ohišje pametne ure in drugi izdelki iz aluminijeve zlitine;
Obdelava z glazuro optičnega stekla: uporablja se za leče, filtre, optične okenske mat in dekoracijo;
Letalski in vojaški deli: odstranite oksidno plast brez spreminjanja velikosti, da izboljšate oprijem premaza;
Jedkanje površine elektronske embalaže: izboljšanje natančnosti embalaže in oprijema vmesnika;
Mikropeskanje keramičnih in kompozitnih materialov: obdelava hrapave površine za povečanje trdnosti vezi.
Ⅳ. Povzetek
Z nenehnim razvojem tehnologije peskanja in predelovalno industrijo, ki se usmerja k večji natančnosti in večji varstvu okolja, tradicionalni materiali za peskanje ne morejo več zadovoljiti potreb visokokakovostnih procesov. Črni silicij kot funkcionalni abraziv z visoko trdnostjo, nizkim odbojem, visoko čistostjo in varstvom okolja postaja pomemben nadgradni material v industriji peskanja. Črni silicij ima široke možnosti uporabe, bodisi v natančni proizvodnji, optičnih mat materialih ali pri obdelavi elektronskih naprav, predobdelavi površin vesoljske opreme in drugih področjih.