Giới thiệu về sản phẩm silicon đen và ứng dụng của chúng trong phun cát
Silicon đenlà một loại vật liệu silicon chức năng có cấu trúc bề mặt đặc biệt, được đặt tên theo khả năng hấp thụ ánh sáng cực mạnh và hình thái bề mặt micro-nano độc đáo. Trong những năm gần đây, với sự cải thiện về độ chính xác xử lý bề mặt và yêu cầu hiệu suất vật liệu trong sản xuất cao cấp, silicon đen đã được sử dụng rộng rãi trong quang điện, quang điện tử, bán dẫn, sản xuất linh kiện quang học và các lĩnh vực khác với các tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời. Đồng thời, silicon đen đã dần dần thâm nhập vào ngành công nghiệp phun cát bề mặt và trở thành một loại vật liệu phun cát mới với hiệu suất vượt trội.
Ⅰ. Đặc điểm cơ bản của silic đen
Silic đen được hình thành bằng cách xử lý bề mặt silic thông qua một loạt các công nghệ chuẩn bị cấu trúc micro-nano (như khắc ion phản ứng, khắc hóa học hỗ trợ kim loại, khắc laser, v.v.). Bề mặt của nó có cấu trúc hình nón hoặc hình cột dày đặc, có thể làm giảm đáng kể khả năng phản xạ ánh sáng. Khả năng phản xạ trong dải sóng khả kiến đến cận hồng ngoại thậm chí có thể nhỏ hơn 1%, vì vậy nó có màu đen sẫm.
Silic đen không chỉ có tính chất quang học tuyệt vời mà còn có ưu điểm là độ cứng cao, độ tinh khiết cao, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn. Cấu trúc hạt của nó bền chắc, thích hợp cho nhiều chu kỳ va đập tốc độ cao. Nó hoạt động tốt hơn trong quá trình phun cát so với các vật liệu mài mòn truyền thống như corundum trắng, corundum nâu, cát thạch anh, v.v.
Ⅱ. Ưu điểm của silicon đen trong phun cát
Phun cát là phương pháp xử lý bề mặt sử dụng dòng cát tốc độ cao tác động lên bề mặt để làm sạch, loại bỏ lớp oxit, tạo độ nhám hoặc hiệu ứng trang trí. Là vật liệu mài mòn hiệu suất cao, silicon đen có những ưu điểm rõ ràng trong lĩnh vực phun cát:
1. Hiệu ứng bề mặt mịn và đồng đều
Cấu trúc hình học của các hạt silicon đen đều đặn và hình thái ổn định. Sau khi phun, nó có thể tạo ra hiệu ứng mờ đồng đều và nhất quán trên bề mặt chi tiết gia công. Hiệu ứng xử lý này đặc biệt phù hợp với các sản phẩm có yêu cầu cực kỳ cao về độ đồng nhất và hình thức bề mặt như kính quang học, vỏ thấu kính, các chi tiết kết cấu bằng hợp kim nhôm, v.v.
2. Độ cứng và khả năng chống va đập cao
Độ cứng Mohs của silicon đen cao tới 8,5 hoặc cao hơn, tỷ lệ vỡ vụn trong quá trình phun cát thấp, tuổi thọ cao. So với cát thạch anh hoặc hạt thủy tinh thông thường, phun cát silicon đen hiệu quả hơn, lực tác động mạnh hơn, có thể hoàn thành việc làm sạch sâu và làm nhám trong thời gian ngắn.
3. Độ tinh khiết cao và bảo vệ môi trường
Độ tinh khiết của silicon đen thường đạt trên 99%, không chứa tạp chất độc hại như silicon tự do hoặc kim loại nặng. Độ ô nhiễm bụi trong xưởng phun cát thấp, đặc biệt thích hợp sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ sạch cao như linh kiện điện tử, thiết bị y tế và bao bì bán dẫn. Đồng thời, hình dạng hạt ổn định, lượng bụi phát sinh ít, an toàn hơn cho sức khỏe người vận hành.
4. Có thể tái sử dụng và kiểm soát chi phí
Nhờ độ cứng và độ ổn định cấu trúc cao, silicon đen vẫn có thể duy trì hiệu quả phun tốt sau nhiều chu kỳ, giúp giảm đáng kể tổn thất vật liệu. Trong các thiết bị phun cát tự động quy mô lớn, silicon đen cho thấy hiệu quả kinh tế tốt hơn.
Ⅲ. Các lĩnh vực ứng dụng điển hình
Vật liệu mài mòn phun cát silicon đen đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:
Xử lý bề mặt phần cứng chính xác, mờ: chẳng hạn như khung giữa điện thoại di động cao cấp, vỏ máy tính xách tay, vỏ đồng hồ thông minh và các sản phẩm hợp kim nhôm khác;
Xử lý phủ sương kính quang học: dùng cho thấu kính, bộ lọc, lớp phủ mờ cửa sổ quang học và trang trí;
Các bộ phận hàng không vũ trụ và quân sự: loại bỏ lớp oxit mà không làm thay đổi kích thước để cải thiện độ bám dính của lớp phủ;
Khắc bề mặt bao bì điện tử: cải thiện độ chính xác của bao bì và độ bám dính giao diện;
Phun cát vi mô vật liệu gốm và composite: xử lý làm nhám bề mặt để tăng cường độ liên kết.
IV. Tóm tắt
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ phun cát và ngành công nghiệp sản xuất hướng tới độ chính xác cao hơn và bảo vệ môi trường tốt hơn, vật liệu phun cát truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu của các quy trình cao cấp. Silicon đen, với tư cách là vật liệu mài mòn chức năng có độ bền cao, độ phản xạ thấp, độ tinh khiết cao và bảo vệ môi trường, đang trở thành một vật liệu nâng cấp quan trọng trong ngành công nghiệp phun cát. Cho dù trong sản xuất chính xác, quang học, hay trong gia công thiết bị điện tử, xử lý bề mặt thiết bị hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác, silicon đen đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi.