Wofür wird schwarzes Siliciumcarbid verwendet?
Schwarzes Siliciumcarbid (SiC) ist das am häufigsten verwendete Schleifmittel (α-SiC, > 98 % SiC, niedriges SiO₂/Fe-Verhältnis). Da es nach Diamant das härteste künstlich hergestellte Mineral ist (Mohs 9,2–9,4, Knoop 2480) und dennoch nur wenige Dollar pro Kilogramm kostet, wird es in sehr großen Mengen für Anwendungen eingesetzt, bei denen es lediglich auf schnelles und kostengünstiges Schneiden ankommt und die dunkle Farbe oder leichte Sprödigkeit kein Problem darstellen. Die Hauptanwendungsgebiete sind:
1. Gebundene Schleifmittel
– keramisch gehärtete und kunstharzgebundene Schleifscheiben für Werkzeuge aus Stahl, Gusseisen, Nichteisenmetallen und Hartmetall
– Segmente, aufgesetzte Spitzen, Honstangen für Kurbelwellen, Zahnräder, Hydraulikspulen
2. Beschichtete Schleifmittel
– Nass- und Trockenschleifpapier, Schmirgelleinen, Schleifbänder, Schleifscheiben, Fächerschleifscheiben für Karosseriearbeiten, Holz, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Marmor
3. Schüttgutstrahlen / Druckstrahlen
– Sandstrahlen von Schiffsrümpfen, Stahlplatten, Stein, Beton, Aluminiumguss (ergibt ein scharfes, mattes Ankerprofil)
– Glasätzung, Beschriftung von Denkmälern, Denim-„Stone-Washing“ (ersetzt Bimsstein)
4. Massenfinish / Trommeln
– Vibrationsschüsseln zum Entgraten von Aluminium-Druckgussteilen, Messing-Rohrleitungsteilen und Edelstahlbefestigungselementen (schneidet 2–3× schneller als Al₂O₃)
5. Abrasives Wasserstrahlschneiden
– 60–120 Mesh SiC ist der günstigste Hartfüllstoff zum Schneiden von Glas, Gummi und Marmor, wo Granat zu teuer ist.
6. Antithermische Additive
– lose SiC-Suspension (F400–F1200) wird noch immer zum Schneiden von Marmorblöcken und einigen Solarsilizium-Ingots verwendet (wird durch Diamant ersetzt, aber immer noch > 30 kt yr⁻¹)
7. Feuerfeste und metallurgische Werkstoffe
– Abstichlochton, Trogmasse, Stampfmasse für Kupolöfen und Gießereikanäle (hohe Wärmeleitfähigkeit, geringe Benetzbarkeit durch Fe)
– SiC-Steine für Ofenmöbel, Zinkdestillationsretorten, Aluminiumschmelztiegel (schwarzes SiC ist für nicht abrasive Feuerfestmaterialien günstiger als grünes SiC)
8. Verschleiß- und Reibungsteile (niedrige Preisklasse)
– Bremsbelagfüller, Kupplungsbeläge (bietet Fading-Beständigkeit und erhöht den Reibungskoeffizienten μ)
– preiswerte Keramik-Verschleißfliesen für Rutschen, Innenauskleidungen von Schlammschläuchen (epoxidgebundenes SiC-Granulat)
9. Steinschneidekunst und Glaskunst
– Schleifmittel für Trommelpolierer (Achat, Quarz, Obsidian); Kaltbearbeitung von Glas (80–220 Mesh)
10. Chemische/metallurgische Additive
– 1–3 mm SiC werden der Kupolofenbeschickung als Aufkohlungsmittel/Silikonisierungsmittel und zur Verbesserung der Schmelzfließfähigkeit zugesetzt
– Vorstufe für das Acheson-Verfahren zur Herstellung von metallurgischem Silizium (SiC + Fe → FeSi)
Kurz gesagt, schwarzes Siliciumcarbid wird überall dort eingesetzt, wo aggressives und kostengünstiges Schneiden oder Schleifen von Metallen, Stein, Glas, Verbundwerkstoffen oder Beton erforderlich ist, sowie als preiswerter, hitzebeständiger Zusatzstoff in Gießerei- und Feuerfestsystemen.
