Apabila digunakan sebagai pelelas, kekuatan zarahkarbida silikon hitamadalah faktor penting yang mempengaruhi prestasi pengisaran dan hayat perkhidmatan. Hablurnya terbentuk dan terkumpul di bawah-keadaan suhu tinggi, akhirnya berkembang menjadi struktur tersinter. Bergantung pada aplikasi, karbida silikon hitam boleh diproses menjadi produk yang berbeza dengan sifat mekanikal yang sesuai dan hayat perkhidmatan yang panjang.
Keperluan Kekuatan Black Silicon Carbide
Kekuatan karbida silikon hitam boleh dinilai di bawah beban statik menggunakan ujian penghancuran. Satu sampel 5 g diletakkan di atas permukaan plat silinder, dan plat silinder lain diletakkan di atas. Tekanan kemudian dikenakan pada 30 kg/cm² untuk menghancurkan sebahagian daripada karbida silikon hitam. Bahan yang dihancurkan disaring keluar, dan nisbah antara berat zarah tidak hancur yang tinggal dan berat sampel asal dikira. Nisbah yang lebih tinggi menunjukkan kekuatan zarah yang lebih besar, manakala nisbah yang lebih rendah menunjukkan bahan yang lebih lemah.
Kekuatan pelelas merujuk kepada betapa kukuhnya zarah karbida silikon hitam individu berpegang bersama. Dari segi praktikal, ia adalah keupayaan bijirin yang melelas untuk menahan tekanan luar tanpa pecah manakala bahagian tepi pemotongnya masih agak tajam. Pengalaman menunjukkan bahawa bahan pelelas berkekuatan rendah -patah lebih cepat, mengakibatkan prestasi pemotongan berkurangan dan hayat perkhidmatan yang lebih pendek.
Kekuatan zarah secara langsung mempengaruhi bilangan butir yang boleh mengekalkan tepi pemotongan yang berkesan dan berapa lama ia boleh terus berfungsi dengan cekap. Atas sebab ini, kekuatan dianggap sebagai salah satu sifat asas bahan kasar.
Penghabluran Silikon Karbida Hitam
Karbida silikon hitam terutamanya terdiri daripada polytype 4H. Dalam struktur kristalnya, atom silikon dikelilingi oleh atom karbon, membentuk silikon-karbon tetrahedra. Sel unit politaip silikon karbida yang berbeza dibina daripada struktur tetrahedral karbon-asas silikon yang sama. Perbezaan dalam bilangan lapisan atom dan kedudukan susunan relatifnya dalam sel unit mengakibatkan politip silikon karbida yang berbeza.
Apabila lebihan silikon hadir, keupayaannya untuk menderma elektron boleh menyebabkan silikon karbida hitam mempamerkan n-ciri semikonduktor jenis. N-jenis silikon karbida mempunyai kerintangan yang agak tinggi dan pekali rintangan suhu yang besar. Apabila kepekatan dopan dalam semikonduktor jenis n-bertambah, kerintangannya berkurangan, manakala kelinearannya menjadi lebih lemah.
Di antara politaip silikon karbida yang berbeza, kerintangan elektrik meningkat apabila perkadaran politaip 6H meningkat.
