Uvod u crne silikonske proizvode i njihovu primjenu u pjeskarenju
Crni silicijje funkcionalni silicijev materijal sa posebnom površinskom strukturom, nazvan po svojoj izuzetno jakoj sposobnosti apsorpcije svjetlosti i jedinstvenoj mikro-nano površinskoj morfologiji. Posljednjih godina, s poboljšanjem točnosti površinske obrade i zahtjeva za performansama materijala u visokokvalitetnoj proizvodnji, crni silicij se široko koristi u fotonaponskim sustavima, optoelektronici, poluvodičima, proizvodnji optičkih komponenti i drugim područjima sa svojim izvrsnim fizičkim i kemijskim svojstvima. Istovremeno, crni silicij postupno je ušao u industriju površinskog pjeskarenja i postao nova vrsta materijala za pjeskarenje s izvrsnim performansama.
Ⅰ. Osnovne karakteristike crnog silicija
Crni silicij nastaje obradom površine silicija nizom tehnologija za pripremu mikro-nano strukture (kao što su reaktivno ionsko jetkanje, kemijsko jetkanje uz pomoć metala, laserski inducirano jetkanje itd.). Njegova površina ima gustu konusnu ili stupčastu strukturu, što može značajno smanjiti reflektivnost svjetlosti. Refleksija u vidljivom do bliskom infracrvenom pojasu može biti čak i manja od 1%, pa je tamnocrnog izgleda.
Crni silicij ne samo da ima izvrsna 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 uvjetima udara velikom brzinom. Bolje se ponaša u pjeskarenju od tradicionalnih abraziva poput bijelog korunda, smeđeg korunda, kvarcnog pijeska itd.
Ⅱ. Prednosti crnog silikona u pjeskarenju
Pjeskarenje je metoda površinske obrade koja koristi brzi tok pijeska 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 efekt
Geometrijska struktura crnih silicijskih čestica je pravilna, a morfologija stabilna. Nakon prskanja, može se stvoriti ujednačen i konzistentan mat efekt na površini obratka. Ovaj učinak obrade posebno je prikladan za proizvode poput optičkog stakla, kućišta leća, konstrukcijskih dijelova od aluminijskih legura itd. koji imaju izuzetno visoke zahtjeve za konzistenciju i izgled površine.
2. Visoka tvrdoća i otpornost na udarce
Mohsova tvrdoća crnog silicija je visoka i iznosi 8,5 ili više, stopa loma tijekom pjeskarenja je niska, a vijek trajanja dug. U usporedbi s običnim kvarcnim pijeskom ili staklenim kuglicama, pjeskarenje crnog silicija je učinkovitije i ima jaču udarnu silu te može dovršiti dubinsko čišćenje i hrapavost u kratkom vremenu.
3. Visoka čistoća i zaštita okoliša
Čistoća crnog silicija obično je iznad 99% i ne sadrži štetne nečistoće poput slobodnog silicija ili teških metala. Ima nisko onečišćenje prašinom u radionici pjeskarenja i posebno je prikladan za upotrebu u industrijama visoke čistoće 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 uvelike 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 područjima:
Precizna matirana obrada površine hardvera: kao što su vrhunski srednji okvir mobilnih telefona, kućište prijenosnog računala, kućište pametnog sata i drugi proizvodi od aluminijske legure;
Obrada optičkog stakla matiranjem: koristi se za leće, filtere, optičke mat prozore i dekoracije;
Zrakoplovni i vojni dijelovi: uklanjanje oksidnog sloja bez promjene veličine radi poboljšanja prianjanja premaza;
Nagrizanje površine elektroničkog pakiranja: poboljšanje točnosti pakiranja i prianjanja na sučelju;
Mikropjeskarenje keramičkih i kompozitnih materijala: obrada hrapavosti površine za poboljšanje čvrstoće lijepljenja.
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 matovima ili obradi elektroničkih uređaja, predobradi površine zrakoplovne opreme i drugim područjima, crni silicij pokazao je široke mogućnosti primjene.