Когато се използва като абразив, силата на частиците начерен силициев карбиде важен фактор, влияещ както на ефективността на смилане, така и на експлоатационния живот. Неговите кристали се образуват и агрегират при високи-температурни условия, като в крайна сметка се развиват в синтерована структура. В зависимост от приложението черният силициев карбид може да се преработва в различни продукти с подходящи механични свойства и дълъг експлоатационен живот.
Изисквания за якост на черен силициев карбид
Якостта на черния силициев карбид може да бъде оценена при статично натоварване с помощта на тест за смачкване. Проба от 5 g се поставя върху повърхността на цилиндрична плоча, а отгоре се поставя друга цилиндрична плоча. След това се прилага налягане от 30 kg/cm², за да се смачка част от черния силициев карбид. Натрошеният материал се отсява и се изчислява съотношението между теглото на останалите ненатрошени частици и първоначалното тегло на пробата. По-високото съотношение показва по-голяма якост на частиците, докато по-ниското съотношение показва по-слаб материал.
Силата на абразива се отнася до това колко здраво отделните частици черен силициев карбид се държат заедно. На практика това е способността на абразивното зърно да издържа на външен натиск, без да се счупи, докато режещите му ръбове са все още относително остри. Опитът показва, че абразивите с ниска-якост се счупват по-бързо, което води до намалена ефективност на рязане и по-кратък експлоатационен живот.
Силата на частиците пряко влияе върху това колко зърна могат да запазят ефективните си режещи ръбове и колко дълго могат да продължат да работят ефективно. Поради тази причина здравината се счита за едно от основните свойства на абразивните материали.
Кристализация на черен силициев карбид
Черният силициев карбид се състои главно от политипа 4H. В своята кристална структура силициевите атоми са заобиколени от въглеродни атоми, образувайки силициеви-въглеродни тетраедри. Единичните клетки на различни политипове силициев карбид са изградени от една и съща основна силициева-въглеродна тетраедрична структура. Разликите в броя на атомните слоеве и техните относителни позиции на подреждане в единичната клетка водят до различни политипове на силициев карбид.
Когато има излишък от силиций, способността му да отдава електрони може да накара черния силициев карбид да прояви n{0}}тип полупроводникови характеристики. Силициевият карбид тип N- има относително високо съпротивление и голям температурен коефициент на съпротивление. Тъй като концентрацията на добавката в полупроводника от тип n- се увеличава, неговото съпротивление намалява, докато неговата линейност става по-лоша.
Сред различните политипове силициев карбид, електрическото съпротивление се увеличава с увеличаване на дела на политипа 6H.
