Când este utilizat ca abraziv, rezistența particulelor decarbură de siliciu neagrăeste un factor important care afectează atât performanța de șlefuire, cât și durata de viață. Cristalele sale se formează și se agregă în condiții de temperatură înaltă-, dezvoltându-se în cele din urmă într-o structură sinterizată. În funcție de aplicație, carbura de siliciu neagră poate fi prelucrată în diferite produse cu proprietăți mecanice adecvate și o durată de viață lungă.
Cerințe de rezistență ale carburei de siliciu negre
Rezistența carburii de siliciu negre poate fi evaluată sub o sarcină statică folosind un test de strivire. O probă de 5 g este plasată pe suprafața unei plăci cilindrice, iar deasupra se pune o altă placă cilindrice. Se aplică apoi o presiune de 30 kg/cm² pentru a zdrobi o parte din carbura de siliciu neagră. Materialul zdrobit este cernut și se calculează raportul dintre greutatea particulelor rămase nezdrobite și greutatea eșantionului inițial. Un raport mai mare indică o rezistență mai mare a particulelor, în timp ce un raport mai mic indică un material mai slab.
Rezistența unui abraziv se referă la cât de ferm se țin împreună particulele individuale de carbură de siliciu neagră. În termeni practici, este capacitatea unui granul abraziv de a rezista presiunii exterioare fără a se rupe, în timp ce marginile sale de tăiere sunt încă relativ ascuțite. Experiența arată că abrazivi cu rezistență redusă-se rupe mai repede, ceea ce duce la o performanță de tăiere redusă și o durată de viață mai scurtă.
Rezistența particulelor afectează în mod direct câte boabe își pot păstra marginile efective de tăiere și cât timp pot continua să lucreze eficient. Din acest motiv, rezistența este considerată una dintre proprietățile fundamentale ale materialelor abrazive.
Cristalizarea carburei de siliciu negre
Carbura de siliciu neagră constă în principal din politipul 4H. În structura sa cristalină, atomii de siliciu sunt înconjurați de atomi de carbon, formând tetraedre de siliciu-carbon. Celulele unitare ale diferitelor politipuri de carbură de siliciu sunt construite din aceeași structură de bază tetraedrică de siliciu-carbon. Diferențele în numărul de straturi atomice și pozițiile lor relative de stivuire în interiorul celulei unitare au ca rezultat diferite politipuri de carbură de siliciu.
Când este prezent un exces de siliciu, capacitatea sa de a dona electroni poate face ca carbura de siliciu neagră să prezinte caracteristici semiconductoare de tip n{0}}. Carbura de siliciu de tip N-are rezistivitate relativ mare și un coeficient mare de rezistență la temperatură. Pe măsură ce concentrația de dopanți în semiconductorul de tip n-crește, rezistivitatea acestuia scade, în timp ce liniaritatea sa devine mai slabă.
Dintre diferitele politipuri de carbură de siliciu, rezistivitatea electrică crește pe măsură ce proporția politipului 6H crește.
