Zöld szilícium-karbid és fekete szilícium-karbid: Mély különbségek a színen túl
Az ipari anyagok hatalmas területén,zöld szilícium-karbidésfekete szilícium-karbid gyakran emlegetik együtt. Mindkettő fontos csiszolóanyag, amelyet magas hőmérsékletű olvasztással állítanak elő ellenálláskemencékben olyan nyersanyagokból, mint a kvarchomok és a petróleumkoksz, de a különbségeik messze túlmutatnak a felület színbeli különbségein. A nyersanyagok finom különbségeitől a teljesítményjellemzők eltérő jellegén át az alkalmazási forgatókönyvek hatalmas különbségeiig ezek a különbségek együttesen alakították a két anyag egyedi szerepét az ipari területen.
1 A nyersanyag tisztaságának és kristályszerkezetének különbsége határozza meg a kettő eltérő jellemzőit.
Zöld szilícium-karbidFő anyagként kőolajkokszot és kvarchomokot használ, finomítás céljából sót adnak hozzá. Ezzel az eljárással a szennyeződések mennyisége a lehető legkisebbre csökken, és a kristály szabályos hatszögletű rendszert alkot éles szélekkel és sarkokkal. A fekete szilícium-karbid nyersanyag-feldolgozása viszonylag egyszerű, és nem adnak hozzá sót. A nyersanyagokban maradt szennyeződések, például a vas és a szilícium, szabálytalan alakúvá, a széleknél és sarkoknál pedig lekerekítetté és tompává teszik a kristályrészecskéket.
2 A nyersanyagok és a szerkezetek közötti különbségek a kettő eltérő fizikai tulajdonságaihoz vezetnek.
Keménység szempontjából a Mohs-keménységzöld szilícium-karbidkörülbelül 9,5-ös, csak a gyémánt után a második, és nagy keménységű anyagokat képes megmunkálni; a fekete szilícium-karbid körülbelül 9,0-es, valamivel alacsonyabb keménységgel. Sűrűségét tekintve a zöld szilícium-karbid 3,20-3,25 g/cm³, sűrű szerkezettel; a fekete szilícium-karbid 3,10-3,15 g/cm³, viszonylag laza. Teljesítményét tekintve a zöld szilícium-karbid nagy tisztaságú, jó hővezető képességgel, elektromos vezetőképességgel és magas hőmérséklet-állósággal rendelkezik, de törékeny és könnyen új élekre törhető; a fekete szilícium-karbid valamivel gyengébb hővezető képességgel és elektromos vezetőképességgel, alacsony törékenységgel és erősebb részecske-ütésállósággal rendelkezik.
3 A teljesítménybeli különbségek határozzák meg a két alkalmazás fókuszát.
A zöld szilícium-karbidnak vannagy keménységés éles részecskéket, és jól alkalmas nagy keménységű és alacsony szívósságú anyagok feldolgozására: a nemfémes területen üvegcsiszolásra, kerámiavágásra, félvezető szilícium ostyákra és zafír polírozására használható; a fémfeldolgozásban kiváló nagy pontosságú feldolgozási teljesítményt nyújt olyan anyagok esetében, mint a keményfém és az edzett acél, és széles körben használják olyan termékekben, mint a köszörűkorongok és a vágótárcsák. A fekete szilícium-karbid főként alacsony keménységű, nagy szívósságú anyagokat dolgoz fel, és alkalmas színesfémek és tűzálló anyagok, például öntöttvas, réz és alumínium feldolgozására. Durva alkalmazásokban, mint az öntvények sorjázása és az acél rozsda eltávolítása, magas költséghatékonysága miatt az iparban gyakori választássá vált.
Bár a zöld szilícium-karbid ésfekete szilícium-karbidA szilícium-karbid anyagrendszerhez tartoznak, fizikai és kémiai tulajdonságaik, valamint alkalmazási jellemzőik jelentősen eltérnek. Az anyagtudomány és a feldolgozási technológia folyamatos innovációjával a zöld szilícium-karbid és a fekete szilícium-karbid várhatóan szélesebb körű alkalmazási lehetőségeket ér el olyan csúcstechnológiai területeken, mint a félvezetőgyártás, a precíziós köszörülés és az új energia, kulcsfontosságú anyagtámogatást nyújtva a modern ipar magas színvonalú fejlődéséhez.