Kiselkarbid Hårdhet

Kiselkarbid (SiC) är en extremt hård syntetiskt framställd kristallin förening med breda industriella tillämpningar. SiC rankas 9,5 på Mohs skala för mineralhårdhet - näst efter diamant i detta avseende.

Keramiska fibrer spelar en viktig roll i avancerade eldfasta material och funktionella keramer, där de ger extra slitstyrka genom att beläggas eller pläteras för extra slitstyrka.

Hur hårt är kiselkarbid?

Kiselkarbid, även kallad svart kiselkarbid och K-karbid, är ett icke-oxidiskt keramiskt material med exceptionell styrka, hårdhet och kemisk inertitet. Kiselkarbid består av kolatomer som är kovalent bundna till kiselatomer i kristallgitter och uppvisar polymorfism med olika staplingssekvenser som ger upphov till kubiska, hexagonala och rombohedriska kristallstrukturer.

SiC är ett av de hårdaste material som finns, klassificerat till 9,5 på Mohs skala - näst efter borkarbid (9,5) och diamant (10). Det erbjuder utmärkt slitstyrka och är extremt svårt att bryta eller skada; dessutom tål det höga temperaturer vilket gör det lämpligt för industriella tillämpningar.

Aluminiumoxid används ofta för sin hårdhet, i slipmedel för sin slitstyrka och i eldfasta material och keramik för sin låga värmeutvidgning och krypbeständighet, elektronik på grund av dess överlägsna elektriska egenskaper samt kärnreaktorer på grund av dess motståndskraft mot strålningsskador.

Kommersiellt produceras kiselkarbid via sintring, där pulveriserat kisel och kol pressas samman under extremt tryck till en fast massa. Efter att ha bearbetats till rör eller plattor/block kan den sedan bearbetas ytterligare för slutliga tillämpningar i industriell processutrustning samt i moderna lapidarier. På grund av dess hållbarhet och relativt låga pris är det fortfarande ett populärt val bland moderna lapidarier.

Vilka är nackdelarna med kiselkarbid i konstnärliga och hantverksmässiga tillämpningar?

Kiselkarbid (SiC) är ett extremt hårt material med en hårdhetsgrad på 9 enligt Mohs skala och har utmärkta värmeutvidgningsegenskaper, kemisk beständighet mot syror och alkalier, hög temperaturtolerans samt korrosions- och termiskt chockmotstånd. SiC har också mycket täta strukturer som gör det till ett tätt men ändå robust material att arbeta med.

Moissanite finns naturligt som det sällsynta mineralet moissanite, men sedan 1893 har det massproducerats som både en slipande pulverform och som stora enstaka kristaller för användning som ädelstenar. Moissanite används i stor utsträckning i slitstarka industriella applikationer som slipning, skärning och bearbetning samt i metallmatriskompositer där den fungerar som ett keramiskt bindemedel för att stärka och stabilisera delar, och har visat sig vara en mångsidig komponent som gör livet enklare för tillverkare och ingenjörer.

Kiselkarbid skiljer sig från andra slipmedel genom att inte sönderdelas när det utsätts för blästring eller slag, vilket gör det särskilt lämpligt för industriell sliputrustning som t.ex. slipskivor. Dessutom använder smyckestillverkare detta slipmedel med stor framgång, eftersom dess vassa hårda kanter kontinuerligt exponerar nya ytor för slipning och utjämning. Svart kiselkarbid föredras ofta framför grön kiselkarbid som framställts i en elektrisk ugn med inre motstånd för detta ändamål.

Vilka är fördelarna med kiselkarbid i konstnärliga och hantverksmässiga tillämpningar?

Kiselkarbidens kombination av hårdhet, kemisk inertitet och termisk stabilitet gör den till ett utmärkt materialval för applikationer som kräver motståndskraft mot slitage och nötning. Det motstår effektivt korrosion, erosion och friktionsslitage samt har god dimensionsstabilitet och klarar höga temperaturer utan anmärkning.

Eftersom korund är relativt lätt för sin hårdhet kan det användas i slipapplikationer utan att keramikens styrka äventyras. Dessutom är korund ett idealiskt slipmedel som fungerar bra både vid våt- och torrslipning; med olika kornalternativ är det ett utmärkt verktyg för att avgrada metall, polera sten- och marmorytor samt ta bort rost och avgrada rost från metallkomponenter.

Kiselkarbid är väl lämpat för elektriska tillämpningar på grund av dess låga läckströmmar och on-state-resistans, vilket gör det till ett utmärkt material för tillverkning av halvledarkomponenter som dioder och transistorer, förutom andra högspänningsanordningar.

Kiselkarbid är i allmänhet ofarligt att hantera; dess damm kan dock vara giftigt vid inandning under slipning; för att minimera exponeringen vid arbete med kiselkarbid i pulverform är det klokt att bära lämplig skyddsutrustning och ventilera arbetsutrymmet ordentligt. Eftersom det också är ömtåligt och kräver särskild försiktighet när det skärs eller formas med verktyg, är det särskilt viktigt när det används för att skapa små detaljerade föremål som skulpturer eller smycken.