Warum sollte grünes Siliziumkarbidpulver hinzugefügt werden, um die Verschleißfestigkeit der PET-Plattenbeschichtung zu verbessern?

Warum sollte man grünes Siliziumkarbidpulver hinzufügen, um die Verschleißfestigkeit der PET-Plattenbeschichtung zu verbessern?
Die Zugabe von grünem Siliziumkarbidpulver (SiC) zur PET-Plattenbeschichtung beruht hauptsächlich auf den vielfältigen Verstärkungsmechanismen seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften hinsichtlich der Verschleißfestigkeit der Beschichtung. Im Folgenden finden Sie eine Analyse der Hauptgründe:
1. Mikrohärtung und Härteverbesserung
Unterstützung ultrahoher Härte
Die Mohshärte von grünem Siliziumkarbid erreicht 9,4 (nur Diamant ist besser) und seine Pulverpartikel bilden ein starres Skelett in der PET-Beschichtung. Wenn die Beschichtung durch äußere Krafteinwirkung gerieben wird, können diese harten Partikel Kratzern und Beschädigungen wirksam widerstehen, die plastische Verformung der Beschichtung verringern und den Verschleißprozess deutlich verzögern. Beispielsweise kann auf häufig berührten Möbeloberflächen die Kratzerbildung um mehr als 30 % reduziert werden.
‌Selbstschärfung erhält Schneidfähigkeit‌
Grüne Siliziumkarbidkristalle sind anisotrop, und während des Verschleißes werden ständig neue scharfe Kanten (Selbstschärfung) freigelegt, anstatt zu passivieren und abzufallen. Dadurch behält die Beschichtung lange Zeit eine hohe Schneidleistung und eine durch Abrieb verursachte Verringerung der Verschleißfestigkeit wird vermieden.‌
2. Strukturverfestigende Wirkung der Beschichtung
‌Verdichtungsfüllung und Spannungsverteilung‌
Die Partikelgröße von grünem Siliziumkarbidpulver ist steuerbar (normalerweise im Mikrometerbereich) und kann gleichmäßig in der Harzmatrix verteilt werden, um die Lücken zwischen den Polymermolekülketten zu füllen und die Porosität der Beschichtung zu verringern. Gleichzeitig kann es den Rissausbreitungsweg blockieren, lokale Spannungen verteilen und die Gesamtzähigkeit der Beschichtung verbessern. Beispielsweise verringerte sich im Verschleißfestigkeitstest von PET-Folien der Verschleiß der Beschichtung mit 20 % grünem Siliziumkarbidpulver um etwa 40 %.
Verbesserte Stabilität der Grenzflächenbindung.
Die Oberfläche von grünem Siliziumkarbid ist reich an Silanol (-Si-OH), das Wasserstoffbrücken oder kovalente Bindungen mit der Estergruppe des PET-Harzes bilden kann, um Grenzflächendefekte zu reduzieren. Experimente zeigen, dass die Abziehfestigkeit der modifizierten Beschichtung um 25 % erhöht wird, wodurch Partikelablösung durch Grenzflächenablösung vermieden wird.
3. Optimierung der Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit.
Garantierte Hochtemperaturstabilität.
Der Schmelzpunkt von grünem Siliziumkarbid liegt bei 2250 °C und die Wärmeleitfähigkeit beträgt 120 W/(m·K). Wenn die PET-Beschichtung lokal hohen Temperaturen ausgesetzt ist (z. B. durch Sonneneinstrahlung oder Reibung erzeugte Wärme), kann die Wärme schnell abgeleitet werden, um zu verhindern, dass das Harz weich wird und die Verschleißfestigkeit plötzlich abnimmt. Tests mit Motorhaubenbeschichtungen haben gezeigt, dass die Wärmeverformungstemperatur der Beschichtung mit grünem Siliziumkarbid um etwa 50 °C ansteigt.
Chemische Inertheit schützt vor Korrosion und Verschleiß. Die hohe Stabilität gegenüber Säuren, Basen und organischen Lösungsmitteln (Korrosionsbeständigkeit > 99,5 %) kann ein Aufquellen oder eine Zersetzung der Beschichtung in komplexen Umgebungen verhindern. Wenn beispielsweise die PET-Platte einer Küchenarbeitsplatte mit ölhaltigen Reinigungsmitteln in Berührung kommt, verlängert sich die Lebensdauer der mit grünem Siliziumkarbid modifizierten Beschichtung um mehr als das Zweifache.
4. Funktionaler Synergiegewinn: Regulierung des Reibungskoeffizienten. Die nahezu kugelförmige Struktur des grünen Siliziumkarbid-Mikropulvers kann den dynamischen Reibungskoeffizienten der Beschichtung (von 0,8 auf 0,3) senken und so Gleitreibungsschäden reduzieren. Es eignet sich für Bereiche mit häufigem mechanischem Kontakt, wie z. B. Schiebetürpaneele. Optimierte Rutschfestigkeit und Oberflächenstruktur.
Die raue Partikeloberfläche erhöht die Haftreibung der Beschichtung (der Rutschfestigkeitskoeffizient wird um 15–30 % erhöht), und das Partikelgrößenverhältnis ermöglicht eine mehrstufige Textur von matt bis satiniert.
Fazit: Die Unersetzlichkeit von grünem Siliziumkarbid-Mikropulver.
Im Vergleich zu herkömmlichen Härtungsmaterialien (wie Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid ) erreicht grünes Siliziumkarbid eine ausgewogene Dreifachleistung aus Härte, Zähigkeit und thermischer Stabilität:
Wirtschaftlich: Durch Zugabe von 5–15 % lässt sich die Verschleißfestigkeit deutlich verbessern und die Menge an teurem Harz reduzieren.
Anpassungsfähigkeit: Kompatibel mit gängigen PET-Beschichtungsverfahren wie UV-Härtung und Epoxidmodifizierung, ohne dass die Produktionslinie geändert werden muss.
Umweltschutz: Die anorganische Komponente entspricht dem RoHS-Standard und vermeidet das Risiko der VOC-Freisetzung organischer verschleißfester Additive.
Daher ist es zu einem zentralen Additiv zur Verbesserung der Lebensdauer hochwertiger PET-Platten (wie z. B. Platten für medizinische Geräte und Innenverkleidungen von Aufzügen) geworden.