碳化硅(SiC)是一种硬度极高的合成结晶化合物,具有广泛的工业用途。碳化硅的莫氏硬度为 9.5,仅次于金刚石。
陶瓷纤维在高级耐火材料和功能陶瓷中发挥着不可或缺的作用,通过涂层或电镀增加耐磨性。
碳化硅的硬度如何?
碳化硅又称黑碳化硅和 K-碳化物,是一种非氧化物陶瓷材料,具有极高的强度、硬度和化学惰性。碳化硅由碳原子与硅原子以共价键在晶格中结合而成,碳化硅具有多态性,其不同的堆积序列可形成立方、六方和斜方晶体结构。
碳化硅是目前最硬的材料之一,莫氏硬度为 9.5,仅次于碳化硼(9.5)和金刚石(10)。它具有出色的耐磨性,极难断裂或损坏;此外,它还能承受高温,因此非常适合工业应用。
氧化铝因其硬度高而被广泛应用于磨料中,因其耐磨性而被广泛应用于耐火材料和陶瓷中,因其热膨胀率低和抗蠕变性强而被广泛应用于电子产品中,因其卓越的电气性能而被广泛应用于核反应堆中,因其抗辐射损伤性强而被广泛应用于核反应堆中。
商业上,碳化硅是通过烧结法生产的,在这种方法中,粉末状的硅和碳在极大的压力下被压缩成固体。在加工成管状或板状/块状之后,还可以进一步加工,最终应用于工业加工设备和现代青金石加工。由于其耐用性和相对低廉的价格,它仍然是现代青金石加工厂家的首选。
碳化硅在艺术和工艺应用中的缺点是什么?
碳化硅(SiC)是一种硬度极高的材料,莫氏硬度为 9 级,具有优异的热膨胀性能、耐酸碱化学性、耐高温性、耐腐蚀性和抗热震性。碳化硅还具有非常致密的结构,使其成为一种致密而坚固的材料。
莫桑石是一种天然的稀有矿物,自 1893 年以来,莫桑石已作为研磨粉和宝石用大单晶体被大量生产。莫桑石被广泛应用于磨削、切割和加工等耐磨工业领域,以及金属基复合材料领域,在这些领域中,莫桑石可作为陶瓷粘结剂来强化和稳定零件。
作为一种磨料,碳化硅在受到喷射或冲击时不会碎裂,因此特别适用于砂轮等工业打磨设备。此外,由于碳化硅锋利坚硬的边缘会不断暴露出新的表面,从而达到打磨和平滑的目的,因此珠宝商在使用这种磨料时取得了巨大成功。在这种用途上,黑碳化硅通常比在内阻电炉中生产的绿碳化硅更受欢迎。
碳化硅在艺术和工艺应用中的优势是什么?
碳化硅集硬度、化学惰性和热稳定性于一身,是要求耐磨损和耐磨损的应用领域的绝佳材料选择。它能有效抵御腐蚀、侵蚀和摩擦磨损,并具有良好的尺寸稳定性和耐高温性。
由于刚玉的硬度相对较轻,因此可用于磨料用途,而不会影响陶瓷的强度。此外,刚玉还是一种理想的磨料,干、湿打磨效果都很好;它有多种粒度可供选择,是金属去毛刺、石材和大理石表面抛光、金属部件除锈和去毛刺的绝佳工具。
碳化硅具有较低的漏电流和导通电阻,非常适合电气应用,是生产二极管和晶体管等半导体元件以及其他高压器件的绝佳材料。
碳化硅一般不会对人体造成危害;但是,在打磨或研磨过程中吸入碳化硅粉尘可能会中毒;为了尽量减少在工作中接触碳化硅粉尘,最好穿戴适当的防护设备,并对工作空间进行适当通风。此外,碳化硅还很脆弱,在使用工具切割或塑形时需要特别小心;尤其是在制作雕塑或珠宝等小件精细作品时,这一点尤为重要。