Silisyum Karbür Sertliği

Silisyum karbür (karborundum) sert bir malzemedir - Mohs mineral sertliği ölçeğinde elmasın hemen altında - siyah veya koyu yeşil kristal formunda bulunur.

Demir dışı metallerin ve seramiklerin taşlanmasında kullanılan son derece sert bir aşındırıcı malzemedir. Zımparalama, kaya yuvarlama ve kumlama uygulamaları için de uygundur.

Aşındırıcı Özellikler

Karbon ve silikon atomlarından oluşan indirgenemez derecede sert kovalent bir bileşik olan silisyum karbür (SiC), Mohs'un sertlik ölçeği sıralamasında elmas ve kübik bor nitrürden sonra ikinci sırada yer almaktadır.

Aşındırıcı özellikleri nedeniyle elmas taşlama taşları demir dışı metallerin, seramiklerin ve cam yüzeylerin taşlanması ve parlatılması için idealdir. Ayrıca, elmas parlatıcılar havacılık ve otomotiv uygulamalarında metalürjik bileşenlerin taşlanması için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Siyah SiC gevrektir, bu da kaya tamburları aracılığıyla defalarca geri dönüştürülebilmesini sağlar. Zamanla bileşenleri parçalanır ve mikro kırılmalara uğrayarak daha iyi taşlama/parlatma işlemleri için yeni keskin kenarlar oluşturur.

SiC, aşırı sertliği, benzersiz özellikleri ve çeliği alüminyum oksit (Kahverengi Erimiş Alümina) veya B4C gibi diğer doğal aşındırıcılardan daha hızlı ve verimli bir şekilde öğütme kabiliyeti ile sert malzemeler arasında öne çıkmaktadır. Ayrıca SiC, B4C'den daha üstün termal özelliklere sahiptir ve bu da onu yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanım için üstün bir seçim haline getirir.

Kesim Özellikleri

Silisyum karbür (SiC), sertliği ve kimyasal inertlik, yüksek termal iletkenlik, düşük genleşme katsayısı, sıcaklık kararlılığı ve korozyon ve aşınmaya karşı direnç gibi diğer arzu edilen özellikleri nedeniyle endüstrilerde yaygın olarak kullanılan sağlam ve dayanıklı bir seramik malzemedir.

SiC'nin mükemmel mekanik mukavemete, yüksek çekme ve basma mukavemetlerine ve etkileyici bir Young modülü değerine sahip olduğu bilinmektedir. Ayrıca, asitlere ve lityumlara karşı dayanıklıdır ve mükemmel termal şok direnci özelliklerine sahiptir.

SiC, zımpara kağıdı ve taşlama taşı uygulamalarında aşındırıcı bir malzeme olarak birincil rolünün ötesinde, endüstriyel fırın astarları, kesici aletler, pompalar ve roket motorları için aşınmaya dayanıklı parçalar, ışık yayan diyotlar (LED'ler) için yarı iletken alt tabakalar da dahil olmak üzere birçok uygulama için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeşil SiC, hassas taşlama/parlatma uygulamalarının yanı sıra yarı iletken alt tabaka uygulamaları için tipik olarak siyah SiC'den daha yüksek saflık seviyelerine sahiptir; Her iki çeşit de sertlik/ısı iletkenliği/kırılma tokluğu performansı açısından Alümina/Zirkonya gibi diğer seramiklere ve sertlik/ısı iletkenliği/kırılma tokluğu açısından Alümina/Zirkonya gibi diğer seramiklere kıyasla sertlik/ısı iletkenliği/kırılma tokluğu özellikleri açısından Alümina/Zirkonya gibi diğer seramiklere kıyasla yarı iletken alt tabaka uygulamalarına göre benzersiz avantajlar sunar Alümina/Zirkonya gibi diğer seramiklere göre sertlik/ısı iletkenliği/kırılma tokluğu/kırılma tokluğu gibi üstün performans özelliklerinin, sertlik/ısı iletkenliği/kırılma tokluğu/frak kırılma tokluğu/frak kırılma tokluğu/frak kırılma tokluğu/kırılma tokluğu performans özellikleri/kırılma tokluğu/kırılma tokluğu-ness performans özellikleri alum /Zirkonya/zirkonya/kırılma performansı/frak kırılma tokluğu/sertlik açısından frconia/sertlik açısından frakalusive/termal iletkenlik/frak tokluğu/frak kırılma tokluğu/frak kırılma tokluğu vs vs vs... ZIN(I/zirkonya+kırılma sıkılığı vb.). vs==f =5=conia=5. Si=4. ZIN=1

Termal İletkenlik

Silisyum karbür (SiC) bugün piyasadaki en hafif, en sert ve en güçlü gelişmiş seramiklerden biridir. Mükemmel termal iletkenliğe sahip olmasının yanı sıra asitlere ve alkalilere karşı oldukça dirençlidir ve mukavemet veya performansta herhangi bir bozulma olmaksızın 1400 degC'ye kadar yüksek sıcaklıklara dayanır.

Kevlar(r) malzemesi, inanılmaz sertliği nedeniyle kurşun geçirmez yelek üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, bu dayanıklı kumaş olağanüstü aşınma ve erozyon direnci özellikleri sunarak nozul, siklon ve sprey bileşenlerinin üretimi için mükemmel bir malzeme seçimi haline gelir.

SiC'nin kimyasal direnci, bor ve alüminyum katkısı gibi katkı maddeleri ile daha da güçlendirilebilir; bor ile katkılandığında p tipi bir yarı iletken haline gelir; alüminyum katkısı ise n tipi bir yarı iletken üretir.

Silisyum karbürün mekanik özellikleri, atomik olarak ince bir epitaksiyel grafen kaplama ile kaplandığında büyük ölçüde geliştirilebilir. Berkovich elmas girinti testleri, grafen ile kaplamanın 175 nanometreye kadar girinti derinliklerinde 30%'ye kadar daha yüksek sertlikle sonuçlandığını ortaya koymuştur; bu fenomenin girinti sırasında bir girinti tarafından uygulanan basınçtan kaynaklanan diamin oluşumuna atfedildiği düşünülmektedir.

Termal Şok Direnci

Silisyum karbür, çok düşük termal genleşme ve yüksek termal iletkenliğe sahip olağanüstü sert ve dayanıklı bir malzeme olarak öne çıkmaktadır ve bu da onu yüksek sıcaklık dalgalanmaları içeren uygulamalar için uygun hale getirmektedir.

SiC'nin yüksek sıcaklıklara dayanabildiği ve kimyasal ve nükleer işlemlerle bozulmaya karşı dirençli olduğu bilinirken, yararlı elektriksel özellikler sunan bir elektrik yarı iletkeni olduğu da bilinmektedir.

Edward G. Acheson ilk olarak 1891 yılında sentetik elmas sentezleme girişiminin bir parçası olarak toz haline getirilmiş silikon ve karbon reaksiyonlarından sert yeşil kristaller oluşturmak için kendi sürecini kullanarak karborundumu sentezledi ve yaratımına Latince adı olan korundumdan sonra karborundum adını verdi - korundum gibi nadir değerli taşlara verilen isim.

Reaksiyona bağlı silisyum karbür, SiC tozunun plastikleştirici ile karıştırılması ve ilave SiC üretmek için gaz veya sıvı silikon ile tekrar reaksiyona sokulmadan önce şekillendirilmesiyle yapılır. Öte yandan, doğrudan sinterlenmiş silisyum karbür, daha düşük üretim maliyetleri ile daha ince tanelere sahipken, 300 ° C ve üzeri üstün oda sıcaklığı mekanik mukavemetine sahiptir.