Silicio karbido kietumas

Silicio karbidas (SiC) yra itin kietas sintetiniu būdu pagamintas kristalinis junginys, plačiai naudojamas pramonėje. SiC užima 9,5 vietą pagal Mohso skalę - pagal kietumą jis nusileidžia tik deimantui.

Keraminiai pluoštai yra neatsiejama pažangių ugniai atsparių medžiagų ir funkcinės keramikos dalis, kur jie suteikia papildomą atsparumą dilimui, nes yra dengiami arba dengiami, kad būtų užtikrintas papildomas atsparumas dilimui.

Kiek kietas yra silicio karbidas?

Silicio karbidas, dar vadinamas juoduoju silicio karbidu ir K-karbidu, yra neoksidinė keraminė medžiaga, pasižyminti išskirtiniu tvirtumu, kietumu ir cheminiu inertiškumu. Sudarytas iš anglies atomų, kovalentiškai sujungtų su silicio atomais kristalinėse gardelėse, silicio karbidas pasižymi polimorfizmu, pasižyminčiu įvairiomis sudėties sekomis, dėl kurių susidaro kubinė, šešiakampė ir romboedrinė kristalinė struktūra.

SiC yra viena iš kiečiausių medžiagų - pagal Moso skalę jis įvertintas 9,5 balo - nusileidžia tik boro karbidui (9,5) ir deimantui (10). Jis labai atsparus dilimui, jį labai sunku sulaužyti ar pažeisti; be to, jis gali atlaikyti aukštą temperatūrą, todėl tinka naudoti pramonėje.

Aliuminio oksidas plačiai naudojamas dėl kietumo, abrazyvuose dėl atsparumo dilimui, ugniai atspariose medžiagose ir keramikoje dėl mažo šiluminio plėtimosi ir atsparumo šliaužimui, elektronikoje dėl puikių elektrinių savybių, taip pat branduoliniuose reaktoriuose dėl atsparumo radiacinei žalai.

Komerciniais tikslais silicio karbidas gaminamas sukepinimo būdu, kai silicio ir anglies milteliai, veikiant dideliam slėgiui, suspaudžiami į kietą masę. Po to, kai jis apdirbamas į vamzdžius arba plokštes ir (arba) blokus, jis gali būti toliau apdirbamas, kad galėtų būti galutinai naudojamas pramoninių procesų įrangoje ir šiuolaikinėje lapidarystėje. Dėl savo patvarumo ir palyginti nebrangios kainos jis išlieka populiarus tarp šiuolaikinių lapidariumų.

Kokie yra silicio karbido trūkumai meno ir amatų srityse?

Silicio karbidas (SiC) yra itin kieta medžiaga, kurios kietumas pagal Moso skalę įvertintas 9 balais, pasižymi puikiomis šiluminio plėtimosi savybėmis, cheminiu atsparumu rūgštims ir šarmams, atsparumu aukštoms temperatūroms, korozijai ir šiluminiams smūgiams. SiC taip pat pasižymi labai tankiomis struktūromis, todėl tai yra tankios, bet tvirtos medžiagos, su kuriomis galima dirbti.

Moisanitas natūraliai randamas kaip retas mineralas moisanitas, tačiau nuo 1893 m. jis masiškai gaminamas ir kaip abrazyviniai milteliai, ir kaip dideli pavieniai kristalai, skirti naudoti kaip brangakmeniai. Moisanitas plačiai naudojamas sunkiai dėvimose pramoninėse srityse, pavyzdžiui, šlifuojant, pjaustant ir apdirbant, taip pat metalo matricos kompozituose, kur jis veikia kaip keraminė rišamoji medžiaga, stiprinanti ir stabilizuojanti detales, todėl moisanitas pasirodė esąs universalus komponentas, palengvinantis gamintojų ir inžinierių gyvenimą.

Silicio karbidas išsiskiria iš kitų abrazyvų tuo, kad nesuyra veikiamas smėliavimo ar smūgių, todėl jis ypač tinka pramoninei šlifavimo įrangai, pvz., ratams. Be to, uolienų trombavimo juvelyrinių dirbinių gamintojai labai sėkmingai naudoja šį abrazyvą, nes jo aštrios kietos briaunos nuolat atidengia naujus paviršius šlifavimo ir glaistymo tikslais. Šiam naudojimui dažnai teikiama pirmenybė juodam silicio karbidui, o ne žaliam silicio karbidui, pagamintam elektrinėje vidinės varžos krosnyje.

Kokie yra silicio karbido privalumai meno ir amatų srityse?

Silicio karbido kietumo, cheminio inertiškumo ir šiluminio stabilumo derinys leidžia jį laikyti puikia medžiaga, kurią galima naudoti, kai reikia atsparumo dilimui ir dilimui. Jis veiksmingai atlaiko koroziją, eroziją ir trinties dilimą, taip pat pasižymi geru matmenų stabilumu ir be trūkumų atlaiko aukštą temperatūrą.

Kadangi korundas yra palyginti lengvas, palyginti su jo kietumu, jį galima naudoti abrazyviniams darbams, nesumažinant keramikos tvirtumo. Be to, korundas yra idealus abrazyvas, kuris puikiai tinka tiek šlapiojo, tiek sausojo šlifavimo darbams; dėl įvairių grūdėtumo variantų jis yra puikus įrankis metalo šlifavimui, akmens ir marmuro paviršių poliravimui, rūdžių šalinimui ir rūdžių šalinimui nuo metalinių komponentų.

Silicio karbidas dėl mažų nuotėkio srovių ir varžos būsenos metu puikiai tinka naudoti elektriniuose įrenginiuose, todėl jis yra puiki medžiaga puslaidininkiniams komponentams, tokiems kaip diodai ir tranzistoriai, taip pat kitiems aukštos įtampos prietaisams gaminti.

Silicio karbidas paprastai nekelia pavojaus; tačiau jo dulkės gali būti toksiškos, kai jų įkvepiama šlifuojant ar šlifuojant; norint sumažinti poveikį dirbant su miltelių pavidalo silicio karbidu, patartina dėvėti tinkamas apsaugos priemones ir tinkamai vėdinti darbo vietą. Be to, jis yra trapus, todėl jį pjaustant ar formuojant įrankiais reikia ypatingo atsargumo; tai ypač svarbu, kai naudojamas mažiems detaliems dirbiniams, pavyzdžiui, skulptūroms ar juvelyriniams dirbiniams, kurti.