Grünes Siliziumkarbid und schwarzes Siliziumkarbid: Tiefe Unterschiede jenseits der Farbe
Im weiten Feld der Industriematerialiengrünes SiliziumkarbidUndschwarzes Siliziumkarbid werden oft zusammen genannt. Beide sind wichtige Schleifmittel, die durch Hochtemperaturschmelzen in Widerstandsöfen aus Rohstoffen wie Quarzsand und Petrolkoks hergestellt werden. Ihre Unterschiede gehen jedoch weit über die Farbunterschiede auf der Oberfläche hinaus. Von den subtilen Unterschieden bei den Rohstoffen über die unterschiedlichen Leistungseigenschaften bis hin zu den enormen Unterschieden bei den Anwendungsszenarien haben diese Unterschiede gemeinsam die einzigartige Rolle der beiden in der Industrie geprägt.
1 Der Unterschied in der Reinheit des Rohmaterials und der Kristallstruktur bestimmt die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden.
Grünes Siliziumkarbidbesteht hauptsächlich aus Petrolkoks und Quarzsand. Zur Raffination wird Salz hinzugefügt. Durch diesen Prozess wird der Gehalt an Verunreinigungen weitestgehend minimiert, und der Kristall bildet ein regelmäßiges hexagonales System mit scharfen Kanten und Ecken. Die Rohstoffverarbeitung von schwarzem Siliziumkarbid ist relativ einfach, und es wird kein Salz hinzugefügt. Die im Rohstoff verbleibenden Verunreinigungen wie Eisen und Silizium führen zu einer unregelmäßigen Form der Kristallpartikel sowie zu abgerundeten und stumpfen Kanten und Ecken.
2 Unterschiede in den Rohstoffen und Strukturen führen zu unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der beiden.
In Bezug auf die Härte ist die Mohshärte vongrünes SiliziumkarbidDie Härte von Siliziumkarbid beträgt etwa 9,5 und ist damit nach Diamant die zweithöchste Härte. Schwarzes Siliziumkarbid hat eine Härte von etwa 9,0 und eine etwas geringere Härte. Grünes Siliziumkarbid hat eine Dichte von 3,20–3,25 g/cm³ und eine dichte Struktur. Schwarzes Siliziumkarbid hat eine Dichte von 3,10–3,15 g/cm³ und ist relativ locker. Grünes Siliziumkarbid weist eine hohe Reinheit, gute Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit auf, ist jedoch spröde und bricht leicht in neue Kanten. Schwarzes Siliziumkarbid hat eine etwas geringere Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit, ist weniger spröde und weist eine höhere Partikelschlagfestigkeit auf.
3 Leistungsunterschiede bestimmen den Anwendungsschwerpunkt der beiden.
Grünes Siliziumkarbid hathohe Härteund scharfe Partikel und eignet sich gut für die Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte und geringer Zähigkeit: Im nichtmetallischen Bereich kann es zum Glasschleifen, Keramikschneiden, für Halbleiter-Siliziumwafer und zum Polieren von Saphir verwendet werden; in der Metallverarbeitung bietet es eine hervorragende hochpräzise Verarbeitungsleistung für Materialien wie Hartmetall und gehärteten Stahl und wird häufig in Produkten wie Schleifrädern und Trennscheiben verwendet. Schwarzes Siliziumkarbid verarbeitet hauptsächlich Materialien mit geringer Härte und hoher Zähigkeit und eignet sich für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen und feuerfesten Materialien wie Gusseisen, Kupfer und Aluminium. In rauen Szenen wie dem Entgraten von Gussteilen und der Rostentfernung von Stahl ist es aufgrund seiner hohen Kosteneffizienz zu einer gängigen Wahl in der Industrie geworden.
Obwohl grünes Siliziumkarbid undschwarzes Siliziumkarbidgehören zum Materialsystem Siliziumkarbid, ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie ihre Anwendungscharakteristika unterscheiden sich jedoch erheblich. Dank der kontinuierlichen Innovation in der Materialwissenschaft und Verarbeitungstechnologie dürften grünes und schwarzes Siliziumkarbid in Hightech-Bereichen wie der Halbleiterherstellung, dem Präzisionsschleifen und der neuen Energie eine breitere Anwendung finden und so eine wichtige Materialunterstützung für die hochwertige Entwicklung der modernen Industrie darstellen.