Duritatea carburii de siliciu

Carbura de siliciu (SiC) este un compus cristalin sintetic extrem de dur, cu numeroase aplicații industriale. SiC ocupă locul 9,5 pe scara Mohs a durității mineralelor - al doilea după diamant în această privință.

Fibrele ceramice joacă un rol esențial în materialele refractare avansate și în ceramica funcțională, unde oferă o rezistență suplimentară la uzură prin acoperire sau placare.

Cât de dură este carbura de siliciu?

Carbura de siliciu, denumită și carbură de siliciu neagră și carbură K, este un material ceramic neoxidat cu rezistență, duritate și inerție chimică excepționale. Compusă din atomi de carbon legați covalent cu atomi de siliciu în rețele cristaline, carbura de siliciu prezintă polimorfism cu diferite secvențe de stivuire care dau naștere la structuri cristaline cubice, hexagonale și romboedrice.

SiC este unul dintre cele mai dure materiale disponibile, cu o duritate de 9,5 pe scara Mohs - al doilea după carbura de bor (9,5) și diamant (10). Oferă o rezistență excelentă la uzură și este extrem de dificil de rupt sau deteriorat; în plus, este capabil să reziste la temperaturi ridicate, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații industriale.

Oxidul de aluminiu este utilizat pe scară largă pentru duritatea sa, în materiale abrazive pentru rezistența sa la uzură și în materiale refractare și ceramică pentru dilatarea sa termică redusă și rezistența la fluaj, în electronică datorită proprietăților sale electrice superioare, precum și în reactoarele nucleare datorită rezistenței sale la deteriorarea cauzată de radiații.

Din punct de vedere comercial, carbura de siliciu este produsă prin sinterizare, în care pulberea de siliciu și carbon este comprimată împreună sub presiune extremă într-o masă solidă. După ce a fost prelucrat pentru a fi transformat în tuburi sau plăci/blocuri, acesta poate fi prelucrat în continuare pentru aplicații finale în echipamente de proces industrial, precum și în lapidaria modernă. Datorită durabilității sale și a prețului relativ ieftin, acesta rămâne o alegere populară printre lapidarii moderni.

Care sunt dezavantajele carburii de siliciu în aplicațiile artistice și meșteșugărești?

Carbura de siliciu (SiC) este un material extrem de dur, cu o duritate pe scara Mohs de 9 și are proprietăți excelente de dilatare termică, rezistență chimică la acizi și baze, toleranță la temperaturi ridicate, precum și rezistență la coroziune și șocuri termice. SiC se mândrește, de asemenea, cu structuri foarte dense, ceea ce îl face un material dens, dar robust.

Moissanitul poate fi găsit în natură sub forma mineralului rar moissanite; cu toate acestea, din 1893 a fost produs în masă atât sub formă de pudră abrazivă, cât și sub formă de cristale unice mari pentru a fi utilizate ca pietre prețioase. Utilizată pe scară largă în aplicații industriale rezistente, cum ar fi șlefuirea, tăierea și prelucrarea, precum și în compozite cu matrice metalică, unde acționează ca liant ceramic pentru a consolida și stabiliza piesele, moissanita s-a dovedit a fi o componentă versatilă care face viața mai ușoară producătorilor și inginerilor.

Carbura de siliciu se deosebește de colegii săi ca abraziv prin faptul că nu se dezintegrează atunci când este expusă la sablare sau impact, ceea ce o face deosebit de potrivită pentru echipamentele de șlefuire industriale, cum ar fi roțile. Mai mult decât atât, producătorii de bijuterii cu piatră de piatră folosesc acest abraziv cu mare succes, deoarece marginile sale ascuțite și dure expun continuu noi suprafețe pentru șlefuire și netezire. Carbura de siliciu neagră este adesea preferată carburii de siliciu verzi produse într-un cuptor electric cu rezistență internă pentru această utilizare.

Care sunt avantajele carburii de siliciu în aplicațiile artistice și meșteșugărești?

Combinația de duritate, inerție chimică și stabilitate termică a carburii de siliciu face din aceasta o alegere excelentă pentru aplicațiile care necesită rezistență la uzură și abraziune. Rezistă în mod eficient la coroziune, eroziune și uzură prin frecare, precum și la o bună stabilitate dimensională și la temperaturi ridicate fără defecte.

Deoarece corindonul este relativ ușor pentru duritatea sa, acesta poate fi utilizat în aplicații abrazive fără a compromite rezistența ceramicii. În plus, corindonul este un abraziv ideal care funcționează bine atât la șlefuirea umedă, cât și la șlefuirea uscată; cu diferite opțiuni de granulație, corindonul este un instrument excelent pentru debavurarea metalelor, lustruirea suprafețelor de piatră și marmură și îndepărtarea și debavurarea ruginii de pe componentele metalice.

Carbura de siliciu este foarte potrivită pentru aplicațiile electrice datorită curenților de scurgere și rezistenței scăzute în stare activă, ceea ce o face un material excelent pentru producerea componentelor semiconductoare, cum ar fi diodele și tranzistoarele, în plus față de alte dispozitive de înaltă tensiune.

Carbura de siliciu este, în general, nepericuloasă la manipulare; cu toate acestea, praful său poate fi toxic atunci când este inhalat în timpul proceselor de șlefuire sau măcinare; pentru a minimiza expunerea în timpul lucrului cu carbură de siliciu sub formă de pudră, este indicat să purtați echipament de protecție adecvat și să ventilați corespunzător spațiul de lucru. De asemenea, este fragil și necesită o atenție deosebită atunci când este tăiat sau modelat cu unelte; acest lucru este deosebit de important atunci când este utilizat pentru a crea piese mici și detaliate, precum sculpturi sau bijuterii.