Hårdhed af siliciumkarbid

Siliciumcarbid (SiC) er en ekstremt hård syntetisk fremstillet krystallinsk forbindelse med brede industrielle anvendelser. SiC ligger på 9,5 på Mohs' skala for mineralhårdhed - kun overgået af diamant i denne henseende.

Keramiske fibre spiller en vigtig rolle i avancerede ildfaste materialer og funktionel keramik, hvor de giver ekstra slidstyrke ved at blive belagt eller belagt for ekstra slidstyrke.

Hvor hårdt er siliciumcarbid?

Siliciumcarbid, også kaldet sort siliciumcarbid og K-carbid, er et ikke-oxidkeramisk materiale med enestående styrke, hårdhed og kemisk inerti. Siliciumcarbid består af kulstofatomer, der er kovalent bundet til siliciumatomer i krystalgitter, og udviser polymorfisme med forskellige stablingssekvenser, der giver anledning til kubiske, hexagonale og rhomboedriske krystalstrukturer.

SiC er et af de hårdeste materialer, der findes, med en karakter på 9,5 på Mohs skala - kun overgået af borcarbid (9,5) og diamant (10). Det giver fremragende slidstyrke og er ekstremt vanskeligt at ødelægge eller beskadige; desuden kan det modstå høje temperaturer, hvilket gør det velegnet til industrielle anvendelser.

Aluminiumoxid bruges i vid udstrækning for sin hårdhed, i slibemidler for sin slidstyrke og i ildfaste materialer og keramik for sin lave varmeudvidelse og krympebestandighed, elektronik på grund af sine overlegne elektriske egenskaber samt atomreaktorer på grund af sin modstandsdygtighed over for strålingsskader.

Kommercielt produceres siliciumcarbid via sintring, hvor pulveriseret silicium og kulstof presses sammen under ekstremt tryk til en fast masse. Efter at være blevet bearbejdet til rør eller plader/blokke kan det bearbejdes yderligere til endelige anvendelser i industrielt procesudstyr såvel som i moderne lapidarium. På grund af sin holdbarhed og relativt billige pris er det stadig et populært valg blandt moderne lapidarer.

Hvad er ulemperne ved siliciumcarbid i kunstneriske og håndværksmæssige anvendelser?

Siliciumcarbid (SiC) er et ekstremt hårdt materiale med en hårdhedsgrad på 9 på Mohs-skalaen og har fremragende varmeudvidelsesegenskaber, kemisk modstandsdygtighed over for syrer og baser, høj temperaturtolerance samt modstandsdygtighed over for korrosion og termisk chok. SiC har også meget tætte strukturer, som gør det til et tæt, men robust materiale at arbejde med.

Moissanit findes naturligt som det sjældne mineral moissanit, men siden 1893 er det blevet masseproduceret både som slibepulver og som store enkeltkrystaller til brug som ædelsten. Moissanit bruges i vid udstrækning i slidstærke industrielle applikationer som slibning, skæring og bearbejdning samt i metalmatrixkompositter, hvor det fungerer som et keramisk bindemiddel til at styrke og stabilisere dele, og det har vist sig at være en alsidig komponent, der gør livet lettere for producenter og ingeniører.

Siliciumcarbid skiller sig ud fra andre slibemidler ved ikke at gå i opløsning, når det udsættes for blæsning eller slag, hvilket gør det særligt velegnet til industrielt slibeudstyr som f.eks. hjul. Desuden bruger smykkeproducenter dette slibemiddel med stor succes, da dets skarpe, hårde kanter hele tiden eksponerer nye overflader til slibning og udjævning. Sort siliciumcarbid foretrækkes ofte frem for grøn siliciumcarbid, der er produceret i en elektrisk ovn med indre modstand, til dette formål.

Hvad er fordelene ved siliciumcarbid i kunstneriske og håndværksmæssige anvendelser?

Siliciumcarbids kombination af hårdhed, kemisk inerti og termisk stabilitet gør det til et fremragende materialevalg til anvendelser, der kræver modstandsdygtighed over for slitage og slid. Det modstår korrosion, erosion og friktionsslitage effektivt, og det har en god dimensionsstabilitet og kan modstå høje temperaturer uden fejl.

Da korund er relativt let i forhold til sin hårdhed, kan det bruges til slibeopgaver uden at gå på kompromis med keramikkens styrke. Desuden er korund et ideelt slibemiddel, der fungerer godt til både våd- og tørslibning; med forskellige kornmuligheder er det et fremragende værktøj til afgratning af metal, polering af sten- og marmoroverflader og fjernelse af rust og afgratning af rust fra metalkomponenter.

Siliciumcarbid er velegnet til elektriske anvendelser på grund af dets lave lækstrømme og on-state modstand, hvilket gør det til et fremragende materiale til fremstilling af halvlederkomponenter som dioder og transistorer, ud over andre højspændingsenheder.

Siliciumcarbid er generelt ufarligt at håndtere, men støvet kan være giftigt, når det indåndes under slibeprocesser; for at minimere eksponeringen under arbejdet med siliciumcarbid i pulverform er det klogt at bære passende beskyttelsesudstyr og ventilere arbejdsområdet ordentligt. Da det også er skrøbeligt, kræver det særlig omhu, når man skærer eller former det med værktøj; det er især vigtigt, når det bruges til at skabe små, detaljerede stykker som skulpturer eller smykker.