Silicio karbido kietumas

Silicio karbidas (karborundas) yra kieta medžiaga - vos žemiau deimanto pagal Moho skalę, randama juodų arba tamsiai žalių kristalų pavidalo.

Itin kieta abrazyvinė medžiaga, naudojama spalvotiesiems metalams ir keramikai šlifuoti. Taip pat tinka šlifavimui, uolienų šlifavimui ir smėliavimui.

Abrazyvinės savybės

Silicio karbidas (SiC) - nepakartojamai kietas kovalentinis junginys, sudarytas iš anglies ir silicio atomų, pagal kietumą Moho skalėje užima antrą vietą po deimanto ir kubinio boro nitrido.

Dėl savo abrazyvinių savybių deimantiniai šlifavimo diskai idealiai tinka spalvotiesiems metalams, keramikai ir stiklo paviršiams šlifuoti ir poliruoti. Be to, deimantiniai poliravimo diskai taip pat dažnai naudojami aviacijos ir automobilių pramonėje kaip metalurginių komponentų šlifavimo būdas.

Juodasis SiC yra trapus, todėl jį galima daug kartų perdirbti naudojant uolienų trintuvus. Laikui bėgant jo sudedamosios dalys suskyla ir mikroįtrūksta, todėl atsiranda naujų aštrių briaunų, kurios naudojamos geresnėms šlifavimo ir poliravimo operacijoms.

SiC išsiskiria tarp kietųjų medžiagų ypatingu kietumu, unikaliomis savybėmis ir gebėjimu greitai ir efektyviai šlifuoti plieną, palyginti su aliuminio oksidu (ruduoju lydytuoju aliuminio oksidu) ar kitomis natūraliomis abrazyvinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, B4C. Be to, SiC pasižymi geresnėmis terminėmis savybėmis nei B4C, todėl yra geresnis pasirinkimas naudoti esant aukštai temperatūrai.

Pjovimo savybės

Silicio karbidas (SiC) yra tvirta, ilgaamžė keraminė medžiaga, plačiai naudojama įvairiose pramonės šakose dėl savo kietumo ir kitų pageidaujamų savybių, pavyzdžiui, cheminio inertiškumo, didelio šiluminio laidumo, mažo plėtimosi koeficiento, temperatūros stabilumo ir atsparumo korozijai bei dilimui.

SiC pasižymi puikiu mechaniniu atsparumu, dideliu tempimo ir gniuždymo stipriu ir įspūdinga Youngo modulio verte. Be to, jis yra atsparus rūgštims ir šarmams ir pasižymi puikiomis atsparumo terminiams smūgiams savybėmis.

SiC plačiai naudojamas ne tik kaip abrazyvinė medžiaga švitriniam popieriui ir šlifavimo diskams, bet ir įvairioms kitoms reikmėms, įskaitant pramoninių krosnių įdėklus, pjovimo įrankius, dilimui atsparias siurblių ir raketų variklių dalis, puslaidininkinius šviesos diodų (LED) substratus, taip pat puslaidininkinius šviesos diodų (LED) substratus. Žaliasis SiC paprastai pasižymi didesniu grynumu nei juodasis SiC, skirtas tiksliojo šlifavimo ir (arba) poliravimo reikmėms, taip pat puslaidininkių substratų reikmėms; abi rūšys turi unikalių privalumų, palyginti su kita keramika, pavyzdžiui, aliuminio oksidu ir cirkonio oksidu, dėl kietumo, šilumos laidumo ir atsparumo lūžiams charakteristikų, taip pat dėl puslaidininkių substratų naudojimo, palyginti su kita keramika, pavyzdžiui, aliuminio oksidu ir cirkonio oksidu, dėl kietumo, šilumos laidumo ir atsparumo lūžiams charakteristikų, palyginti su kita keramika, pavyzdžiui, aliuminio oksidu ir cirkonio oksidu, dėl kietumo, šilumos laidumo ir atsparumo lūžiams charakteristikų. palyginti su kita keramika, pavyzdžiui, aliuminio oksidu / cirkoniu, kuriai kita keramika negali prilygti dėl savo geresnių eksploatacinių savybių, tokių kaip kietumas / šiluminis laidumas / atsparumas lūžiams / atsparumas lūžiams, palyginti su kita keramika, pavyzdžiui, aliuminio oksidu / cirkoniu, dėl kietumo / šiluminio laidumo / atsparumo lūžiams / atsparumo lūžiams / atsparumo lūžiams eksploatacinių savybių / atsparumo lūžiams / atsparumo lūžiams.ness performance characteristics alum / Circonia/zirconia/fractoughness performance/fracture toughness/frconia in terms of hardness/fractalusive in terms of hardness/thermal conductivity/frac toughness/fracture toughness/fracture toughness/fracture toughness etc vs etc... ZIN (I/cirkonis+ lūžio tvirtumas ir t. t.). vs==f =5=conia=5. Si=4. ZIN=1

Šilumos laidumas

Silicio karbidas (SiC) yra viena lengviausių, kiečiausių ir tvirčiausių pažangiųjų keramikų, esančių dabartinėje rinkoje. Jis pasižymi puikiu šilumos laidumu, taip pat yra labai atsparus rūgštims ir šarmams, atlaiko iki 1400 laipsnių C temperatūrą, tačiau jo tvirtumas ir eksploatacinės savybės nesumažėja.

Dėl neįtikėtino kietumo kevlaro(r) medžiaga plačiai naudojama neperšaunamoms liemenėms gaminti. Be to, šis patvarus audinys pasižymi išskirtinėmis atsparumo dilimui ir erozijai savybėmis, todėl yra puikus medžiagos pasirinkimas purkštukams, ciklonams ir purškimo komponentams gaminti.

SiC atsparumą cheminėms medžiagoms galima dar labiau padidinti naudojant papildomas priemaišas, pavyzdžiui, boro ir aliuminio dopingą; dopingas boro priemaišomis tampa p tipo puslaidininkiu, o dopingas aliuminio priemaišomis - n tipo puslaidininkiu.

Silicio karbido mechaninės savybės gali būti labai pagerintos, kai jis padengiamas atomiškai plona epitaksine grafeno danga. Berkovičiaus deimanto įdubimo bandymai atskleidė, kad jį padengus grafenu, kietumas padidėja iki 30% - esant įdubimams iki 175 nanometrų gylyje; manoma, kad šį reiškinį lemia diameno susidarymas dėl įdubimo metu indentoriaus taikomo slėgio.

Atsparumas šiluminiam smūgiui

Silicio karbidas yra išskirtinai kieta ir patvari medžiaga, pasižyminti labai mažu šiluminiu plėtimusi ir dideliu šiluminiu laidumu, todėl tinka naudoti esant dideliems temperatūros svyravimams.

SiC atlaiko aukštą temperatūrą, yra atsparus cheminių ir branduolinių procesų sukeliamam irimui ir yra elektrinis puslaidininkis, pasižymintis naudingomis elektrinėmis savybėmis.

Edvardas G. Achesonas pirmą kartą karborundą susintetino 1891 m. bandydamas sintetinti sintetinius deimantus, naudodamas savo paties sukurtą kietų žalių kristalų iš silicio miltelių ir anglies reakcijų kūrimo procesą, pavadindamas savo kūrinį karborundu lotynišku pavadinimu corundum - taip vadinami tokie reti brangakmeniai kaip korundas.

Reakcijos būdu surištas silicio karbidas gaminamas sumaišant SiC miltelius su plastifikatoriumi ir suformuojant formą, o po to vėl reaguojant su dujiniu arba skystu siliciu, kad susidarytų papildomas SiC. Kita vertus, tiesiogiai sukepintas silicio karbidas pasižymi smulkesniais grūdeliais ir mažesnėmis gamybos sąnaudomis, o jo mechaninis atsparumas kambario temperatūroje yra didesnis nei 300 laipsnių C.