Ja to izmanto kā abrazīvu, daļiņu stiprumsmelns silīcija karbīdsir svarīgs faktors, kas ietekmē gan slīpēšanas veiktspēju, gan kalpošanas laiku. Tā kristāli veidojas un agregējas augstas temperatūras apstākļos, galu galā pārvēršoties saķepinātā struktūrā. Atkarībā no pielietojuma melno silīcija karbīdu var pārstrādāt dažādos produktos ar piemērotām mehāniskām īpašībām un ilgu kalpošanas laiku.
Melnā silīcija karbīda stiprības prasības
Melnā silīcija karbīda izturību var novērtēt statiskās slodzes apstākļos, izmantojot saspiešanas testu. Uz cilindriskas plāksnes virsmas novieto 5 g paraugu, bet virsū uzliek vēl vienu cilindrisku plāksni. Pēc tam tiek piemērots spiediens 30 kg/cm², lai sasmalcinātu daļu melnā silīcija karbīda. Sasmalcināto materiālu izsijā un aprēķina attiecību starp atlikušo nesasmalcināto daļiņu svaru un sākotnējā parauga svaru. Lielāka attiecība norāda uz lielāku daļiņu izturību, bet zemāka attiecība norāda uz vājāku materiālu.
Abrazīvā materiāla stiprums norāda uz to, cik stingri atsevišķās melnās silīcija karbīda daļiņas turas kopā. Praktiski tā ir abrazīvu graudu spēja izturēt ārēju spiedienu bez lūzuma, kamēr tā griešanas malas joprojām ir salīdzinoši asas. Pieredze rāda, ka zemas-izturības abrazīvie materiāli saplīst ātrāk, kā rezultātā samazinās griešanas veiktspēja un īsāks kalpošanas laiks.
Daļiņu stiprums tieši ietekmē to, cik graudu var saglabāt efektīvās griešanas malas un cik ilgi tie var turpināt darboties efektīvi. Šī iemesla dēļ stiprība tiek uzskatīta par vienu no abrazīvo materiālu pamatīpašībām.
Melnā silīcija karbīda kristalizācija
Melnais silīcija karbīds galvenokārt sastāv no 4H politipa. Tā kristāliskajā struktūrā silīcija atomus ieskauj oglekļa atomi, veidojot silīcija-oglekļa tetraedrus. Dažādu silīcija karbīda politipu vienības elementi ir veidoti no vienas un tās pašas silīcija-oglekļa tetraedriskas pamatstruktūras. Atšķirības atomu slāņu skaitā un to relatīvās sakraušanas pozīcijas vienības šūnā rada dažādus silīcija karbīda politipus.
Ja silīcijs ir pārāk daudz, tā spēja nodot elektronus var izraisīt melnā silīcija karbīda n-tipa pusvadītāju raksturlielumus. N- tipa silīcija karbīdam ir salīdzinoši augsta pretestība un liels temperatūras pretestības koeficients. Pieaugot dopanta koncentrācijai n-tipa pusvadītājā, tā pretestība samazinās, bet linearitāte kļūst sliktāka.
Starp dažādiem silīcija karbīda politipiem elektriskā pretestība palielinās, palielinoties 6H politipa īpatsvaram.
