هنگامی که به عنوان یک ساینده استفاده می شود، قدرت ذراتکاربید سیلیکون سیاهعامل مهمی است که بر عملکرد سنگ زنی و عمر مفید تأثیر می گذارد. بلورهای آن در شرایط دمایی{1}بالا تشکیل و جمع میشوند و در نهایت به یک ساختار متخلخل تبدیل میشوند. بسته به کاربرد، کاربید سیلیکون سیاه را می توان به محصولات مختلف با خواص مکانیکی مناسب و عمر طولانی تبدیل کرد.
استحکام مورد نیاز کاربید سیلیکون سیاه
استحکام کاربید سیلیکون سیاه را می توان تحت یک بار استاتیکی با استفاده از آزمایش خرد کردن ارزیابی کرد. یک نمونه 5 گرمی روی سطح یک صفحه استوانه ای قرار می گیرد و یک صفحه استوانه ای دیگر روی آن قرار می گیرد. سپس فشار 30 کیلوگرم بر سانتی متر مربع برای خرد کردن بخشی از کاربید سیلیکون سیاه اعمال می شود. مواد خرد شده غربال می شود و نسبت بین وزن ذرات خرد نشده باقیمانده و وزن نمونه اولیه محاسبه می شود. نسبت بالاتر نشان دهنده استحکام ذرات بیشتر است، در حالی که نسبت کمتر نشان دهنده مواد ضعیف تر است.
استحکام یک ساینده به این اشاره دارد که ذرات کاربید سیلیکون سیاه تا چه حد به هم چسبیده اند. از نظر عملی، این توانایی یک دانه ساینده برای مقاومت در برابر فشار خارجی بدون شکستگی است در حالی که لبه های برش آن هنوز نسبتاً تیز هستند. تجربه نشان میدهد که سایندههای با استحکام پایین سریعتر میشکنند و در نتیجه عملکرد برش کاهش مییابد و عمر مفید کمتری دارند.
استحکام ذرات به طور مستقیم بر تعداد دانهها تأثیر میگذارد که میتوانند لبههای برش مؤثر خود را حفظ کنند و تا چه مدت میتوانند به طور مؤثر به کار خود ادامه دهند. به همین دلیل استحکام یکی از ویژگی های اساسی مواد ساینده محسوب می شود.
تبلور کاربید سیلیکون سیاه
کاربید سیلیکون سیاه عمدتاً از پلی تایپ 4H تشکیل شده است. در ساختار کریستالی خود، اتمهای سیلیکون توسط اتمهای کربن احاطه شدهاند و سیلیکون-چهاروجهی کربن را تشکیل میدهند. سلولهای واحد پلیتیپهای مختلف کاربید سیلیکون از همان ساختار چهار وجهی سیلیکونی{4}}کربن اولیه ساخته شدهاند. تفاوت در تعداد لایه های اتمی و موقعیت انباشته شدن نسبی آنها در سلول واحد منجر به پلی تیپ های مختلف کاربید سیلیکون می شود.
هنگامی که سیلیکون اضافی وجود داشته باشد، توانایی آن برای اهدای الکترون می تواند باعث شود که کاربید سیلیکون سیاه n-ویژگی نیمه هادی از خود نشان دهد. کاربید سیلیکون نوع N دارای مقاومت نسبتاً بالا و ضریب مقاومت دمایی بالایی است. با افزایش غلظت ناخالصی در نیمه هادی نوع n{4}}، مقاومت آن کاهش می یابد، در حالی که خطی بودن آن ضعیف تر می شود.
در میان پلیتیپهای مختلف کاربید سیلیکون، با افزایش نسبت پلیتیپ 6H، مقاومت الکتریکی افزایش مییابد.
