Introduktion til sorte siliciumprodukter og deres anvendelse i sandblæsning
Sort silikoneer et funktionelt siliciummateriale med en speciel overfladestruktur, opkaldt efter dets ekstremt stærke lysabsorptionsevne og unikke mikro-nano-overflademorfologi. I de senere år, med forbedringen af overfladebehandlingens nøjagtighed og krav til materialeydelse i high-end-produktion, er sort silicium blevet meget anvendt inden for solceller, optoelektronik, halvledere, fremstilling af optiske komponenter og andre områder med sine fremragende fysiske og kemiske egenskaber. Samtidig er sort silicium gradvist kommet ind i overfladesandblæsningsindustrien og er blevet en ny type sandblæsningsmateriale med fremragende ydeevne.
Ⅰ. Grundlæggende egenskaber ved sort silicium
Sort silicium dannes ved at behandle siliciumoverfladen gennem en række mikro-nanostrukturforberedelsesteknologier (såsom reaktiv ionætsning, metalassisteret kemisk ætsning, laserinduceret ætsning osv.). Dens overflade har en tæt kegle- eller søjleformet struktur, som kan reducere lysets reflektionsevne betydeligt. Reflektionsevnen i det synlige til nær-infrarøde bånd kan endda være mindre end 1%, så den har et mørkesort udseende.
Sort silicium har ikke kun fremragende optiske egenskaber, men har også fordelene ved høj hårdhed, høj renhed, slidstyrke og korrosionsbestandighed. Dens partikelstruktur er stærk og egnet til flere cyklusser under højhastighedsslagforhold. Det yder bedre sandblæsning end traditionelle slibemidler såsom hvid korund, brun korund, kvartsand osv.
2. Fordele ved sort silicium til sandblæsning
Sandblæsning er en overfladebehandlingsmetode, der bruger en højhastighedssandstrøm til at bearbejde overfladen for at opnå rengøring, fjernelse af oxidlag, ruhed eller dekorative effekter. Som et højtydende slibemiddel har sort silicium åbenlyse fordele inden for sandblæsning:
1. Fin og ensartet overfladeeffekt
Den geometriske struktur af sorte siliciumpartikler er regelmæssig, og morfologien er stabil. Efter sprøjtning kan der dannes en ensartet og konsistent mat effekt på emnets overflade. Denne behandlingseffekt er særligt velegnet til produkter som optisk glas, linsehuse, strukturdele af aluminiumslegering osv., der har ekstremt høje krav til overfladekonsistens og udseende.
2. Høj hårdhed og slagfasthed
Mohs-hårdheden af sort silicium er så høj som 8,5 eller derover, brudhastigheden under sandblæsning er lav, og levetiden er lang. Sammenlignet med almindeligt kvartssand eller glasperler er sort siliciumsandblæsning mere effektiv og har en stærkere slagkraft, og kan udføre dybdegående rengøring og ruhed på kort tid.
3. Høj renhed og miljøbeskyttelse
Renheden af sort silicium er normalt over 99%, og det indeholder ikke skadelige urenheder såsom frit silicium eller tungmetaller. Det har lav støvforurening i sandblæsningsværksteder og er især velegnet til brug i industrier med høj renlighed, såsom elektroniske komponenter, medicinsk udstyr og halvlederemballage. Samtidig er dets partikelform stabil, støvgenereringen er lille, og det er mere sikkert for operatørernes helbred.
4. Genanvendelig og omkostningskontrollerbar
På grund af sin høje hårdhed og strukturelle stabilitet kan sort silicium stadig opretholde en god sprøjteeffekt efter flere cyklusser, hvilket reducerer materialetab betydeligt. I storskala automatisk sandblæsningsudstyr viser sort silicium bedre økonomi.
Ⅲ. Typiske anvendelsesområder
Sorte silicium sandblæsningsslibemidler er blevet brugt i vid udstrækning inden for følgende områder:
Præcisionsbehandling af hardwareoverflader: såsom high-end mobiltelefoners mellemramme, notebook-skal, smartwatch-skal og andre aluminiumslegeringsprodukter;
Optisk glasfrostingbehandling: bruges til linser, filtre, optisk vinduesmatte og dekoration;
Luftfarts- og militærdele: Fjern oxidlaget uden at ændre størrelsen for at forbedre belægningens vedhæftning;
Overfladeætsning af elektroniske pakker: Forbedrer pakningens nøjagtighed og vedhæftning af grænseflader;
Mikrosandblæsning af keramiske og kompositmaterialer: overfladeruhed for at forbedre bindingsstyrken.
Ⅳ. Resumé
Med den kontinuerlige udvikling af sandblæsningsteknologi og fremstillingsindustrien, der bevæger sig mod højere præcision og miljøbeskyttelse, kan traditionelle sandblæsningsmaterialer ikke længere opfylde behovene i avancerede processer. Sort silicium, som et funktionelt slibemiddel med høj styrke, lav refleksion, høj renhed og miljøbeskyttelse, er ved at blive et vigtigt opgraderingsmateriale i sandblæsningsindustrien. Uanset om det er inden for præcisionsfremstilling, optisk matte eller i elektronisk enhedsbearbejdning, overfladeforbehandling af luftfartsudstyr og andre områder, har sort silicium vist brede anvendelsesmuligheder.