Karbid křemíku je druh syntetického karbidu s molekulou SiC. Když jsou pod napětím, oxid křemičitý a uhlík se obvykle tvoří při vysokých teplotách nad 2000 °C. Karbid křemíku má teoretickou hustotu 3,18 g/cm3, tvrdost podle Mohse, která následuje po diamantu, a mikrotvrdost 3300 kg/mm3 mezi 9,2 a 9,8. Díky své vysoké tvrdosti a vysoké odolnosti proti opotřebení má vlastnosti vysoké teplotní odolnosti a používá se pro různé mechanické díly odolné proti opotřebení, korozi a vysokým teplotám. Jedná se o nový druh keramické technologie odolné proti opotřebení.
1, Chemické vlastnosti.
(1) Odolnost proti oxidaci: Když se materiál karbidu křemíku zahřeje na vzduchu na 1300 °C, začne se na povrchu jeho krystalu karbidu křemíku vytvářet ochranná vrstva oxidu křemičitého. Se zesílením ochranné vrstvy vnitřní karbid křemíku pokračuje v oxidaci, takže karbid křemíku má dobrou odolnost proti oxidaci. Když teplota dosáhne více než 1900 K (1627 ° C), ochranný film oxidu křemičitého se začne poškozovat a oxidace karbidu křemíku se zesílí, takže 1900 K je pracovní teplota karbidu křemíku v oxidační atmosféře.
(2) Odolnost vůči kyselinám a zásadám: díky úloze ochranného filmu oxidu křemičitého má karbid křemíku vlastnosti v roli ochranného filmu oxidu křemičitého.
2、Fyzikální a mechanické vlastnosti.
(1) Hustota: Hustota částic různých krystalů karbidu křemíku je velmi blízká, obecně se považuje za 3,20 g/mm3 a přirozená hustota náplně brusiva z karbidu křemíku je mezi 1,2-1,6 g/mm3, v závislosti na velikosti částic, složení velikosti částic a tvar velikosti částic.
(2) Tvrdost: Mohsova tvrdost karbidu křemíku je 9,2, mikrohustota Wesslera je 3000-3300 kg/mm2, tvrdost Knoppa je 2670-2815 kg/mm, brusivo je vyšší než korund, blízko diamantu, kubický nitrid boru a karbid boru.
(3) Tepelná vodivost: Výrobky z karbidu křemíku mají vysokou tepelnou vodivost, malý koeficient tepelné roztažnosti, vysokou odolnost proti tepelným šokům a jsou vysoce kvalitními žáruvzdornými materiály.
3、 Elektrické vlastnosti.
Položka | Jednotka | Data | Data | Data | Data | Data |
RBsic (sisic) | NBSiC | SSiC | RSiC | OSiC | ||
obsah SiC | % | 85 | 76 | 99 | ≥99 | ≥90 |
Volný obsah křemíku | % | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Maximální provozní teplota | ℃ | 1380 | 1450 | 1650 | 1620 | 1400 |
Hustota | g/cm^3 | 3.02 | 2,75-2,85 | 3.08-3.16 | 2,65-2,75 | 2,75-2,85 |
Otevřená pórovitost | % | 0 | 13-15 | 0 | 15-18 | 7-8 |
Pevnost v ohybu 20℃ | Mpa | 250 | 160 | 380 | 100 | / |
Pevnost v ohybu 1200℃ | Mpa | 280 | 180 | 400 | 120 | / |
Modul pružnosti 20℃ | Gpa | 330 | 580 | 420 | 240 | / |
Modul pružnosti 1200℃ | Gpa | 300 | / | / | 200 | / |
Tepelná vodivost 1200℃ | W/mk | 45 | 19.6 | 100-120 | 36.6 | / |
Koeficient tepelné roztažnosti | K^-lx10^-8 | 4.5 | 4.7 | 4.1 | 4.69 | / |
HV | kg/m^m2 | 2115 | / | 2800 | / | / |