ما هو كربيد السيليكون الأخضر وما هي استخداماته؟
كربيد السيليكون الأخضر (SiC) مادة كاشطة اصطناعية فائقة الصلابة، تُنتج في فرن مقاومة كهربائية عند درجات حرارة عالية باستخدام خليط من رمل الكوارتز وفحم الكوك البترولي وملح الطعام، مع إضافة السيليكا والكربون للتحكم في درجة النقاء. يكتسب لونه الأخضر المميز من نقائه العالي، إذ يحتوي عادةً على أكثر من 99% من بلورات كربيد السيليكون، مع شوائب معدنية ضئيلة مقارنةً بنظيره الأسود. ينتج عن ذلك صلابة فائقة، وهشاشة عالية، وحِدّة فائقة، مما يجعله من أصلب المواد المتاحة، ولا يسبقه في الصلابة سوى الماس وكربيد البورون.
تُتيح الخصائص الفريدة لكربيد السيليكون الأخضر استخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية المتخصصة. وفيما يلي استخداماته الرئيسية:
-
معالجة دقيقة باستخدام المواد الكاشطة: بفضل حبيباتها الحادة والهشة، تُعدّ هذه المادة مثالية لتصنيع أدوات الكشط مثل عجلات التجليخ وأحجار الصقل وأوراق الكشط. تُستخدم هذه الأدوات على نطاق واسع في عمليات التجليخ والتلميع والتشطيب الدقيق للمواد الصلبة والهشة، بما في ذلك السبائك الصلبة (مثل كربيد التنجستن) والزجاج البصري والسيراميك والمعادن غير الحديدية (مثل النحاس والألومنيوم). توفر هذه المادة تشطيبًا دقيقًا مع الحد الأدنى من تلف السطح.
-
معالجة المواد المتقدمة: تلعب هذه التقنية دورًا محوريًا في تقطيع ومعالجة سبائك السيليكون أحادي البلورة ومتعدد البلورات المستخدمة في صناعات الخلايا الكهروضوئية وأشباه الموصلات. وتضمن صلابتها قطعًا نظيفة وفعالة لرقائق السيليكون.
-
القطع السلكي: يعتبر كربيد السيليكون الأخضر مكونًا كاشطًا رئيسيًا في الملاط المستخدم في المناشير متعددة الأسلاك، والتي تقطع كتلًا كبيرة من المواد البلورية مثل السيليكون والياقوت إلى رقائق رقيقة للإلكترونيات وإنتاج مصابيح LED.
-
مادة مضافة للمواد الحرارية والسيراميكية: في المواد الحرارية عالية الأداء والسيراميك المتقدم، يُقدّر كربيد السيليكون الأخضر لخصائصه الممتازة من حيث التوصيل الحراري، وقوة التحمل في درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة. كما أنه يعزز متانة ومقاومة الصدمات الحرارية لبطانات الأفران، وأجزاء الأفران، والمكونات الهيكلية.
-
تحضير الأسطح المتخصص: تُستخدم حبيباته الكاشطة في التنظيف بالرمل وتحضير أسطح المكونات الحساسة حيث يجب تجنب التلوث بالحديد أو المعادن الأخرى، وذلك بفضل نقائه العالي.
-
المساحيق والمعاجين الكاشطة: تُستخدم المساحيق الدقيقة ذات الحجم الميكروني في عمليات الصقل والتلميع ومركبات الصقل لتحقيق تشطيبات لامعة كالمرآة على الأحجار الكريمة والمحامل الدقيقة والأختام الميكانيكية الهامة.
باختصار، كربيد السيليكون الأخضر هو مادة كاشطة اصطناعية عالية النقاء وصلبة للغاية.
إن حدتها وصلابتها الاستثنائية تجعلها لا غنى عنها في الصناعات التي تتطلب تشغيلًا دقيقًا للمواد الصلبة، وتصنيع أشباه الموصلات، والسيراميك المتقدم، وعمليات القطع عالية الكفاءة، حيث يتجاوز أداؤها أداء كربيد السيليكون الأسود القياسي.
