Introdución aos produtos de silicio negro e a súa aplicación no chorro de area
silicio negroé un material de silicio funcional cunha estrutura superficial especial, chamada así pola súa capacidade de absorción de luz extremadamente forte e a súa morfoloxía superficial micro-nano única. Nos últimos anos, coa mellora da precisión do tratamento superficial e os requisitos de rendemento dos materiais na fabricación de alta gama, o silicio negro utilizouse amplamente en fotovoltaica, optoelectrónica, semicondutores, fabricación de compoñentes ópticos e outros campos polas súas excelentes propiedades físicas e químicas. Ao mesmo tempo, o silicio negro entrou gradualmente na industria do chorro de area superficial e converteuse nun novo tipo de material de chorro de area con excelente rendemento.
Ⅰ. Características básicas do silicio negro
O silicio negro fórmase tratando a superficie do silicio mediante unha serie de tecnoloxías de preparación de micro-nanoestruturas (como o gravado de ións reactivos, o gravado químico asistido por metal, o gravado inducido por láser, etc.). A súa superficie presenta unha densa estrutura cónica ou columnar, que pode reducir significativamente a reflectividade da luz. A reflectividade na banda visible ao infravermello próximo pode ser incluso inferior ao 1 %, polo que ten un aspecto negro escuro.
O silicio negro non só ten excelentes propiedades ópticas, senón que tamén ten as vantaxes dunha alta dureza, alta pureza, resistencia ao desgaste e á corrosión. A súa estrutura de partículas é forte e axeitada para múltiples ciclos en condicións de impacto de alta velocidade. Ten un mellor rendemento no chorro de area que os abrasivos tradicionais como o corindón branco, o corindón marrón, a area de cuarzo, etc.
Ⅱ. Vantaxes do silicio negro no chorro de area
O chorro de area é un método de tratamento superficial que emprega un fluxo de area a alta velocidade para impactar a superficie e conseguir a limpeza, a eliminación da capa de óxido, o aumento da rugosidade ou efectos decorativos. Como abrasivo de alto rendemento, o silicio negro ten vantaxes obvias no campo do chorro de area:
1. Efecto superficial fino e uniforme
A estrutura xeométrica das partículas de silicio negro é regular e a morfoloxía é estable. Despois da pulverización, pode formar un efecto mate uniforme e consistente na superficie da peza. Este efecto de tratamento é especialmente axeitado para produtos como vidro óptico, carcasas de lentes, pezas estruturais de aliaxe de aluminio, etc., que teñen requisitos extremadamente altos en canto á consistencia e aparencia da superficie.
2. Alta dureza e resistencia ao impacto
A dureza Mohs do silicio negro é de ata 8,5 ou superior, a taxa de rotura durante o chorro de area é baixa e a vida útil é longa. En comparación coa area de cuarzo ou as esferas de vidro comúns, o chorro de area de silicio negro é máis eficiente e ten unha forza de impacto máis forte, e pode completar unha limpeza profunda e un desbaste nun curto período de tempo.
3. Alta pureza e protección ambiental
A pureza do silicio negro adoita ser superior ao 99 % e non contén impurezas nocivas como o silicio libre ou os metais pesados. Ten baixa contaminación por po no taller de chorro de area e é especialmente axeitado para o seu uso en industrias de alta limpeza, como compoñentes electrónicos, dispositivos médicos e envases de semicondutores. Ao mesmo tempo, a súa forma de partícula é estable, a xeración de po é pequena e é máis seguro para a saúde dos operadores.
4. Reutilizable e con custos controlables
Debido á súa alta dureza e estabilidade estrutural, o silicio negro aínda pode manter un bo efecto de pulverización despois de varios ciclos, o que reduce considerablemente a perda de material. Nos equipos de chorro de area automáticos a grande escala, o silicio negro mostra unha mellor economía.
3. Áreas de aplicación típicas
Os abrasivos de area de silicio negro utilízanse amplamente nos seguintes campos:
Tratamento mate de superficies de hardware de precisión: como marco central de teléfonos móbiles de gama alta, carcasa de portátiles, carcasa de reloxos intelixentes e outros produtos de aliaxe de aluminio;
Tratamento de esmaltado de vidro óptico: úsase para lentes, filtros, mate de fiestras ópticas e decoración;
Pezas aeroespaciais e militares: eliminar a capa de óxido sen modificar o tamaño para mellorar a adhesión do revestimento;
Gravado da superficie do envase electrónico: mellora a precisión do envase e a adhesión da interface;
Microchorreado de materiais cerámicos e compostos: tratamento de rugosidade superficial para mellorar a forza da unión.
3. Resumo
Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de chorro de area e a industria manufacturera que avanza cara a unha maior precisión e unha maior protección ambiental, os materiais de chorro de area tradicionais xa non poden satisfacer as necesidades dos procesos de alta gama. O silicio negro, como abrasivo funcional con alta resistencia, baixa reflexión, alta pureza e protección ambiental, está a converterse nun importante material de mellora na industria do chorro de area. Xa sexa na fabricación de precisión, na mata óptica ou no procesamento de dispositivos electrónicos, no pretratamento de superficies de equipos aeroespaciais e noutros campos, o silicio negro mostrou amplas perspectivas de aplicación.