Твърдост на силициев карбид

Силициевият карбид (SiC) е изключително твърдо синтетично произведено кристално съединение с широко приложение в промишлеността. SiC заема 9,5-то място по скалата на Моос за твърдост на минералите - на второ място след диаманта в това отношение.

Керамичните влакна са неразделна част от усъвършенстваните огнеупорни материали и функционалната керамика, където те осигуряват допълнителна устойчивост на износване чрез нанасяне на покритие или покритие за допълнителна устойчивост на износване.

Колко твърд е силициевият карбид?

Силициевият карбид, наричан още черен силициев карбид и К-карбид, е неоксиден керамичен материал с изключителна здравина, твърдост и химическа инертност. Съставен от въглеродни атоми, ковалентно свързани със силициеви атоми в кристални решетки, силициевият карбид проявява полиморфизъм с различни последователности на подреждане, които водят до кубични, хексагонални и ромбоидни кристални структури.

SiC е един от най-твърдите налични материали, оценен на 9,5 по скалата на Моос - отстъпва само на боровия карбид (9,5) и диаманта (10). Той предлага отлична износоустойчивост и е изключително труден за счупване или повреждане; освен това е способен да издържа на високи температури, което го прави подходящ за промишлени приложения.

Алуминиевият оксид се използва широко заради твърдостта си, в абразивите заради износоустойчивостта си, в огнеупорите и керамиката заради ниското си термично разширение и устойчивостта си на пълзене, в електрониката заради отличните си електрически свойства, както и в ядрените реактори заради устойчивостта си на радиационни увреждания.

В търговската мрежа силициевият карбид се произвежда чрез синтероване, при което прахообразните силиций и въглерод се компресират заедно под изключително налягане в твърда маса. След като бъде обработен във форма на тръби или плочи/блокове, той може да бъде допълнително обработен за крайни приложения в индустриалното технологично оборудване, както и в съвременната лапидарна техника. Благодарение на своята издръжливост и сравнително ниска цена той остава популярен избор сред съвременните лапидариуми.

Какви са недостатъците на силициевия карбид в художествените и занаятчийските приложения?

Силициевият карбид (SiC) е изключително твърд материал с твърдост 9 по скалата на Моос и има отлични свойства на термично разширение, химическа устойчивост срещу киселини и основи, висока температурна толерантност, както и устойчивост на корозия и термични удари. SiC се отличава и с много плътна структура, която го прави плътен, но здрав материал за работа.

Мойсанитът се среща в природата като редкия минерал мойсанит, но от 1893 г. насам се произвежда масово както под формата на абразивен прах, така и като големи единични кристали за използване като скъпоценни камъни. Използван широко в издръжливи индустриални приложения като шлифоване, рязане и механична обработка, както и в композитни материали с метална матрица, където действа като керамично свързващо вещество за укрепване и стабилизиране на частите, моисанитът се е доказал като универсален компонент, който улеснява живота на производителите и инженерите.

Силициевият карбид се отличава от другите абразиви, тъй като не се разпада при излагане на бластиране или удар, което го прави особено подходящ за индустриално оборудване за шлифоване, като например дискове. Освен това производителите на бижута с тумбести скали използват този абразив с голям успех, тъй като острите му твърди ръбове непрекъснато разкриват нови повърхности за целите на шлифоването и изглаждането. За тази употреба черният силициев карбид често се предпочита пред зеления силициев карбид, произведен в електрическа пещ за вътрешно съпротивление.

Какви са предимствата на силициевия карбид в художествените и занаятчийските приложения?

Комбинацията от твърдост, химическа инертност и термична стабилност на силициевия карбид го прави отличен избор на материал за приложения, изискващи устойчивост срещу износване и абразия. Той издържа ефективно на корозия, ерозия и триене, както и на добра стабилност на размерите и издържа на високи температури без дефекти.

Тъй като корундът е сравнително лек за своята твърдост, той може да се използва в абразивни приложения, без да се нарушава здравината на керамиката. Освен това корундът е идеален абразив, който работи добре както при мокро, така и при сухо шлайфане; с различни варианти на зърнометрия той е отличен инструмент за отстраняване на задиране на метални заоблявания, полиране на каменни и мраморни повърхности и отстраняване на ръжда и задиране на ръжда от метални компоненти.

Силициевият карбид е подходящ за електрически приложения поради ниските си токове на утечка и съпротивление в състояние на включване, което го прави отличен материал за производство на полупроводникови компоненти като диоди и транзистори, както и на други устройства за високо напрежение.

Работата със силициев карбид обикновено не е опасна; прахът от него обаче може да бъде токсичен, когато се вдишва по време на шлифоване или шлайфане; за да се сведе до минимум излагането на въздействието на прахообразен силициев карбид, е добре да носите подходящи предпазни средства и да проветрявате правилно работното пространство. Тъй като той е и крехък, изисква специално внимание при рязане или оформяне с инструменти; особено важно е, когато се използва за създаване на малки детайлни изделия като скулптури или бижута.