عندما تستخدم كمادة كاشطة، قوة الجسيماتكربيد السيليكون الأسوديعد عاملاً مهمًا يؤثر على أداء الطحن وعمر الخدمة. تتشكل بلوراته وتتجمع تحت ظروف درجات الحرارة المرتفعة-، وتتطور في النهاية إلى بنية ملبدة. اعتمادًا على التطبيق، يمكن معالجة كربيد السيليكون الأسود إلى منتجات مختلفة ذات خصائص ميكانيكية مناسبة وعمر خدمة طويل.
متطلبات القوة لكربيد السيليكون الأسود
يمكن تقييم قوة كربيد السيليكون الأسود تحت حمل ثابت باستخدام اختبار التكسير. تم وضع عينة كتلتها 5 جرام على سطح طبق أسطواني، ووضع طبق أسطواني آخر فوقه. يتم بعد ذلك تطبيق الضغط بمعدل 30 كجم/سم² لسحق جزء من كربيد السيليكون الأسود. يتم غربلة المادة المكسرة، ويتم حساب النسبة بين وزن الجزيئات المتبقية غير المكسرة ووزن العينة الأصلية. تشير النسبة الأعلى إلى قوة جسيمات أكبر، بينما تشير النسبة الأقل إلى مادة أضعف.
تشير قوة المادة الكاشطة إلى مدى قوة تماسك جزيئات كربيد السيليكون الأسود الفردية معًا. ومن الناحية العملية، فهي قدرة الحبوب الكاشطة على تحمل الضغط الخارجي دون أن تنكسر بينما لا تزال حواف القطع حادة نسبيًا. تظهر التجربة أن المواد الكاشطة منخفضة القوة-تتكسر بسرعة أكبر، مما يؤدي إلى انخفاض أداء القطع وعمر خدمة أقصر.
تؤثر قوة الجسيمات بشكل مباشر على عدد الحبوب التي يمكنها الاحتفاظ بحواف القطع الفعالة ومدة استمرارها في العمل بكفاءة. ولهذا السبب، تعتبر القوة إحدى الخصائص الأساسية للمواد الكاشطة.
تبلور كربيد السيليكون الأسود
يتكون كربيد السيليكون الأسود بشكل رئيسي من النوع المتعدد 4H. في بنيتها البلورية، تكون ذرات السيليكون محاطة بذرات الكربون، مما يشكل السيليكون - رباعي الاسطح الكربوني. يتم بناء خلايا الوحدة من أنواع مختلفة من كربيد السيليكون من نفس هيكل رباعي السطوح الكربوني - الأساسي للسيليكون. تؤدي الاختلافات في عدد الطبقات الذرية ومواضع التراص النسبية داخل خلية الوحدة إلى ظهور أنواع مختلفة من كربيد السيليكون.
عند وجود فائض من السيليكون، فإن قدرته على التبرع بالإلكترونات يمكن أن تتسبب في إظهار كربيد السيليكون الأسود لخصائص أشباه الموصلات من النوع n-. يتمتع كربيد السيليكون من النوع N- بمقاومة عالية نسبيًا ومعامل مقاومة كبير لدرجة الحرارة. مع زيادة تركيز الدوبانت في أشباه الموصلات من النوع n-، تنخفض مقاومتها، بينما تصبح خطيتها أقل.
من بين الأنواع المتعددة من كربيد السيليكون، تزداد المقاومة الكهربائية مع زيادة نسبة الأنواع المتعددة 6H.
