Aşındırıcı olarak kullanıldığında parçacık mukavemetisiyah silisyum karbürhem öğütme performansını hem de servis ömrünü etkileyen önemli bir faktördür. Kristalleri yüksek-sıcaklık koşulları altında oluşur ve toplanır, sonunda sinterlenmiş bir yapıya dönüşür. Uygulamaya bağlı olarak siyah silisyum karbür, uygun mekanik özelliklere ve uzun hizmet ömrüne sahip farklı ürünler halinde işlenebilir.
Siyah Silisyum Karbürün Mukavemet Gereksinimleri
Siyah silisyum karbürün mukavemeti, statik yük altında kırma testi kullanılarak değerlendirilebilir. Silindirik bir plakanın yüzeyine 5 g'lık bir numune yerleştirilir ve üstüne başka bir silindirik plaka yerleştirilir. Daha sonra siyah silisyum karbürün bir kısmını kırmak için 30 kg/cm²'lik basınç uygulanır. Ezilmiş malzeme elenir ve kalan ezilmemiş parçacıkların ağırlığı ile orijinal numune ağırlığı arasındaki oran hesaplanır. Daha yüksek bir oran, daha yüksek parçacık mukavemetini gösterirken, daha düşük bir oran, daha zayıf malzemeyi gösterir.
Bir aşındırıcının gücü, tek tek siyah silisyum karbür parçacıklarının ne kadar sıkı bir şekilde bir arada tutulduğunu ifade eder. Pratik anlamda, aşındırıcı bir taneciğin, kesici kenarları hala nispeten keskinken, kırılmadan dış basınca dayanma yeteneğidir. Deneyimler, düşük-kuvvetli aşındırıcıların daha hızlı kırıldığını, bunun da kesme performansının azalmasına ve hizmet ömrünün kısalmasına neden olduğunu göstermektedir.
Parçacık mukavemeti, kaç tane tanenin etkili kesici kenarlarını koruyabileceğini ve ne kadar süre verimli çalışmaya devam edebileceklerini doğrudan etkiler. Bu nedenle mukavemet, aşındırıcı malzemelerin temel özelliklerinden biri olarak kabul edilir.
Siyah Silisyum Karbürün Kristalizasyonu
Siyah silisyum karbür esas olarak 4H politipinden oluşur. Kristal yapısında silikon atomları karbon atomlarıyla çevrelenerek silikon-karbon tetrahedra oluşturulur. Farklı silisyum karbür politiplerinin birim hücreleri aynı temel silisyum-karbon tetrahedral yapıdan yapılmıştır. Atomik katmanların sayısındaki farklılıklar ve bunların birim hücre içindeki göreceli istiflenme konumları, farklı silisyum karbür politiplerinin oluşmasına neden olur.
Fazla miktarda silikon mevcut olduğunda, elektron verme yeteneği, siyah silisyum karbürün n-tipi yarı iletken özellikler sergilemesine neden olabilir. N-tipi silisyum karbür nispeten yüksek dirence ve büyük sıcaklık direnci katsayısına sahiptir. n- tipi yarı iletkendeki katkı konsantrasyonu arttıkça direnci azalırken doğrusallığı zayıflar.
Farklı silisyum karbür politipleri arasında, 6H politipinin oranı arttıkça elektriksel direnç artar.
