W przypadku stosowania jako materiał ścierny, wytrzymałość cząstekczarny węglik krzemujest ważnym czynnikiem wpływającym zarówno na wydajność szlifowania, jak i na żywotność. Jego kryształy tworzą się i agregują w-warunkach wysokiej temperatury, ostatecznie przekształcając się w spiekaną strukturę. W zależności od zastosowania czarny węglik krzemu można przetwarzać na różne produkty o odpowiednich właściwościach mechanicznych i długiej żywotności.
Wymagania wytrzymałościowe dla czarnego węglika krzemu
Wytrzymałość czarnego węglika krzemu można ocenić pod obciążeniem statycznym za pomocą testu zgniatania. Próbkę o masie 5 g umieszcza się na powierzchni cylindrycznej płytki, a na wierzchu umieszcza się kolejną cylindryczną płytkę. Następnie przykłada się ciśnienie 30 kg/cm² w celu zmiażdżenia części czarnego węglika krzemu. Rozdrobniony materiał przesiewa się i oblicza stosunek masy pozostałych nierozdrobnionych cząstek do masy pierwotnej próbki. Wyższy stosunek wskazuje na większą wytrzymałość cząstek, podczas gdy niższy stosunek wskazuje na słabszy materiał.
Wytrzymałość materiału ściernego odnosi się do tego, jak mocno trzymają się razem poszczególne cząstki czarnego węglika krzemu. W praktyce jest to zdolność ziarna ściernego do wytrzymywania nacisku zewnętrznego bez pękania, gdy jego krawędzie tnące są wciąż stosunkowo ostre. Doświadczenie pokazuje, że materiały ścierne o-wytrzymałości pękają szybciej, co skutkuje zmniejszoną wydajnością cięcia i krótszą żywotnością.
Wytrzymałość cząstek bezpośrednio wpływa na to, ile ziaren może zachować efektywne krawędzie tnące i jak długo mogą wydajnie pracować. Z tego powodu wytrzymałość uważa się za jedną z podstawowych właściwości materiałów ściernych.
Krystalizacja czarnego węglika krzemu
Czarny węglik krzemu składa się głównie z politypu 4H. W swojej strukturze krystalicznej atomy krzemu są otoczone atomami węgla, tworząc czworościany krzemu-węglowego. Komórki elementarne różnych politypów węglika krzemu są zbudowane z tej samej podstawowej struktury czworościennej krzemu-węglowego. Różnice w liczbie warstw atomowych i ich względnych pozycjach ułożenia w komórce elementarnej skutkują różnymi politypami węglika krzemu.
Gdy występuje nadmiar krzemu, jego zdolność do oddawania elektronów może spowodować, że czarny węglik krzemu będzie wykazywał właściwości półprzewodnika typu n-. Węglik krzemu typu N-ma stosunkowo wysoką rezystywność i duży współczynnik temperaturowy rezystancji. Wraz ze wzrostem stężenia domieszki w półprzewodniku typu n- jego rezystywność maleje, a liniowość pogarsza się.
Wśród różnych politypów węglika krzemu oporność elektryczna wzrasta wraz ze wzrostem udziału politypu 6H.
