خواص کاربید سیلیکون

به عنوان یکی از مواد ساینده رایج، کاربید سیلیکون (Carborundum) مزایای زیادی در ترمودینامیک، مواد شیمیایی و فیزیک دارد. این مناسب برای لپ کردن، ساینده، رنگ و مواد نسوز است. خواص کاربید سیلیکون در جنبه های زیر نشان داده شده است:

خواص سیلیکون کاربید در مواد شیمیایی:

1. کاربید سیلیکون دارای مقاومت اکسیداسیون قوی است.

هنگامی که تا دمای 1000 درجه سانتیگراد در هوا گرم می شود، کاربید سیلیکون فقط روی سطح اکسید می شود و یک فیلم دی اکسید سیلیکون تشکیل می دهد. این فیلم می تواند از مواد کاربید سیلیکون در برابر اکسیداسیون محافظت کند.

هنگامی که تا 1300 درجه سانتیگراد گرم شد، کریستوبالیت شروع به رسوب در لایه فیلم دی اکسید سیلیکون کرد. تغییر شکل کریستالی باعث ترک خوردن لایه فیلم شد و سرعت اکسیداسیون کمی افزایش یافت.

هنگامی که تا 1500-1600 درجه سانتیگراد گرم می شود، لایه فیلم دی اکسید سیلیکون ضخیم می شود و توانایی محافظت در برابر اکسیداسیون افزایش می یابد. بنابراین کاربید سیلیکون می تواند در دماهای بالا بسیار پایدار باشد. هنگامی که تا دمای بالای 1627 درجه سانتیگراد گرم می شود، مقاومت اکسیداسیون کاربید سیلیکون به سرعت کاهش می یابد.

2. کاربید سیلیکون پایداری شیمیایی قوی دارد.

پایداری شیمیایی کاربید سیلیکون نیز به دلیل توانایی آن در مقاومت در برابر اکسیداسیون است.

اثرات مواد خورنده مختلف بر کاربید سیلیکون به شرح زیر است:

خواص سیلیکون کاربید در فیزیک:

1. سختی کاربید سیلیکون

سختی کاربید سیلیکون بین آلومینا ذوب شده و الماس است. سختی Mohs کاربید سیلیکون سیاه 9.2-9.3 است، سختی Mohs کاربید سیلیکون سبز 9.4-9.5 است. سختی ویکرز کاربوراندوم 3100-3400 کیلوگرم بر میلی متر مربع است. سختی کاربید سیلیکون با افزایش دما کاهش می یابد. در دمای بالای 1200 درجه سانتیگراد، سختی کاربید سیلیکون می تواند به دو برابر آلومینا ذوب شده برسد.

2. چقرمگی کاربید سیلیکون

چقرمگی ساینده کاربید سیلیکون به دشواری شکستن تحت تأثیر نیروی خارجی اشاره دارد. با در نظر گرفتن شن F46 به عنوان مثال، چقرمگی کربوراندوم آزمایش شده با روش فشار استاتیک حدود 68-78٪ است.

در مقایسه با آلومینا ذوب شده، استحکام مکانیکی کاربید سیلیکون بالاتر است. برای مثال F120، مقاومت فشاری کاربید سیلیکون 186KN/cm2 است و مقاومت فشاری ساینده کوراندوم 100KN/cm2 است.

3. رنگ کاربید سیلیکون

کاربید سیلیکون به کاربید سیلیکون سیاه و کاربید سیلیکون سبز تقسیم می شود. رنگ آن به دلیل محتویات و نوع ناخالصی های موجود در کریستال است. کاربید سیلیکون سیاه به رنگ آبی-سیاه روشن است، خلوص SiC سیاه درجه یک 98٪ است. کاربید سیلیکون سبز سبز است و خلوص SiC سبز درجه یک 99٪ است.

4. هدایت حرارتی و ضریب انبساط خطی کاربید سیلیکون

ضریب انبساط حرارتی کاربید سیلیکون در دماهای مختلف (x10-6/°C):

مشاهده می شود که در دمای 25-1400 درجه سانتی گراد، متوسط ​​ضریب انبساط حرارتی کاربید سیلیکون 4.4×10-6/°C است، در حالی که ضریب انبساط حرارتی آلومینا ذوب شده 7-8×10-6/°C است.

5. هدایت الکتریکی کاربید سیلیکون

به دلیل ورود ناخالصی ها، کاربید سیلیکون دارای خواص نیمه هادی است. رسانایی کاربید سیلیکون با افزایش شدت میدان الکتریکی به سرعت افزایش می‌یابد و ویژگی غیرخطی دارد. علاوه بر این، رسانایی کاربید سیلیکون نیز با دما تغییر می کند.