Silisyum Karbür Sertliği

Silisyum karbür (SiC), geniş endüstriyel uygulamalara sahip, sentetik olarak üretilen son derece sert bir kristal bileşiktir. SiC, Mohs mineral sertliği ölçeğinde 9,5'tir - bu açıdan elmastan sonra ikinci sıradadır.

Seramik elyaflar, ek aşınma direnci için kaplanarak veya kaplanarak ek aşınma direnci sağladıkları gelişmiş refrakter malzemelerde ve fonksiyonel seramiklerde ayrılmaz bir rol oynamaktadır.

Silisyum Karbür Ne Kadar Serttir?

Siyah silisyum karbür ve K-karbür olarak da adlandırılan silisyum karbür, olağanüstü mukavemet, sertlik ve kimyasal inertliğe sahip oksit olmayan seramik bir malzemedir. Kristal kafeslerde silikon atomlarıyla kovalent olarak bağlanmış karbon atomlarından oluşan silisyum karbür, kübik, altıgen ve rombohedral kristal yapılara yol açan çeşitli istifleme dizileriyle polimorfizm sergiler.

SiC, Mohs ölçeğinde 9,5 olarak derecelendirilen mevcut en sert malzemelerden biridir - bor karbür (9,5) ve elmastan (10) sonra ikinci sıradadır. Mükemmel aşınma direnci sunar ve kırılması veya hasar görmesi son derece zordur; ayrıca yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi onu endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir.

Alüminyum oksit, sertliği nedeniyle aşındırıcılarda, düşük termal genleşme ve sürünme direnci nedeniyle refrakterlerde ve seramiklerde, üstün elektriksel özellikleri nedeniyle elektronikte ve radyasyon hasarına karşı direnci nedeniyle nükleer reaktörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ticari olarak silisyum karbür, toz haline getirilmiş silisyum ve karbonun aşırı basınç altında katı bir kütle halinde sıkıştırıldığı sinterleme yoluyla üretilir. Tüpler veya plakalar/bloklar şeklinde işlendikten sonra, endüstriyel proses ekipmanlarında ve modern lapidaryde nihai uygulamalar için daha fazla işlenebilir. Dayanıklılığı ve nispeten ucuz fiyat noktası nedeniyle modern lapidaryerler arasında popüler bir seçim olmaya devam etmektedir.

Sanatsal ve El Sanatları Uygulamalarında Silisyum Karbürün Dezavantajları Nelerdir?

Silisyum Karbür (SiC) Mohs ölçeğinde 9 sertlik derecesine sahip son derece sert bir malzemedir ve mükemmel termal genleşme özelliklerine, asitlere ve alkalilere karşı kimyasal dirence, yüksek sıcaklık toleransına, korozyon ve termal şok direncine sahiptir. SiC aynı zamanda çok yoğun bir yapıya sahiptir ve bu da onu yoğun ama sağlam bir malzeme haline getirmektedir.

Moissanite doğal olarak nadir bir mineral olan moissanite olarak bulunabilir; ancak 1893'ten beri hem aşındırıcı toz formunda hem de değerli taş olarak kullanılmak üzere büyük tek kristaller halinde seri olarak üretilmektedir. Taşlama, kesme ve işleme gibi dayanıklı endüstriyel uygulamaların yanı sıra parçaları güçlendirmek ve stabilize etmek için seramik bağlayıcı görevi gördüğü metal matrisli kompozitlerde yaygın olarak kullanılan mozanit, üreticiler ve mühendisler için hayatı kolaylaştıran çok yönlü bir bileşen olduğunu kanıtlamıştır.

Silisyum karbür, kumlama veya darbeye maruz kaldığında parçalanmayarak bir aşındırıcı olarak benzerlerinden ayrılır, bu da onu özellikle tekerlekler gibi endüstriyel zımparalama ekipmanları için uygun hale getirir. Ayrıca, keskin sert kenarları taşlama ve düzleştirme amacıyla sürekli olarak yeni yüzeyler ortaya çıkardığından, kaya yuvarlama kuyumcuları bu aşındırıcıyı büyük bir başarıyla kullanmaktadır. Siyah silisyum karbür, bu kullanım için genellikle elektrikli iç direnç fırınında üretilen yeşil silisyum karbüre tercih edilir.

Sanatsal ve Zanaat Uygulamalarında Silisyum Karbürün Avantajları Nelerdir?

Silisyum karbürün sertlik, kimyasal inertlik ve termal kararlılık kombinasyonu, onu aşınma ve aşınmaya karşı direnç gerektiren uygulamalar için mükemmel bir malzeme seçimi haline getirir. Korozyona, erozyona ve sürtünme aşınmasına etkili bir şekilde dayanmasının yanı sıra iyi bir boyutsal kararlılığa sahiptir ve yüksek sıcaklıklara kusursuz bir şekilde dayanır.

Korindon sertliğine göre nispeten hafif olduğundan, seramik mukavemetinden ödün vermeden aşındırıcı uygulamalarda kullanılabilir. Ayrıca, korindon hem ıslak hem de kuru zımparalamada iyi çalışan ideal bir aşındırıcıdır; çeşitli kum seçenekleri ile metal çapaklarının alınması, taş ve mermer yüzeylerin parlatılması ve metal bileşenlerden pasın çıkarılması ve çapakların alınması için mükemmel bir araçtır.

Silisyum Karbür, düşük kaçak akımları ve açık durum direnci nedeniyle elektrik uygulamaları için çok uygundur, bu da onu diğer yüksek voltajlı cihazlara ek olarak diyotlar ve transistörler gibi yarı iletken bileşenlerin üretimi için mükemmel bir malzeme haline getirir.

Silisyum karbürün kullanımı genellikle tehlikeli değildir; ancak zımparalama veya taşlama işlemleri sırasında solunduğunda tozu zehirli olabilir; toz silisyum karbür ile çalışırken maruziyeti en aza indirmek için uygun koruyucu ekipman giymek ve çalışma alanınızı uygun şekilde havalandırmak akıllıca olacaktır. Aynı zamanda kırılgan olduğundan, aletlerle keserken veya şekillendirirken özel dikkat gerektirir; özellikle heykel veya mücevher gibi küçük detaylı parçalar oluşturmak için kullanıldığında önemlidir.