Kada se koristi kao abraziv, jačina česticacrni silicijum karbidje važan faktor koji utječe i na performanse mljevenja i na vijek trajanja. Njegovi kristali se formiraju i agregiraju pod uslovima visokih{1}}temperatura, na kraju se razvijaju u sinterovanu strukturu. Ovisno o primjeni, crni silicijum karbid se može prerađivati u različite proizvode s odgovarajućim mehaničkim svojstvima i dugim vijekom trajanja.
Zahtjevi čvrstoće crnog silicijum karbida
Čvrstoća crnog silicijum karbida može se procijeniti pod statičkim opterećenjem pomoću testa drobljenja. Uzorak od 5 g stavlja se na površinu cilindrične ploče, a druga cilindrična ploča se postavlja na vrh. Zatim se primjenjuje pritisak od 30 kg/cm² kako bi se zdrobio dio crnog silicijum karbida. Zdrobljeni materijal se prosije i izračuna se omjer između težine preostalih nezgnječenih čestica i originalne težine uzorka. Veći omjer ukazuje na veću čvrstoću čestica, dok niži omjer ukazuje na slabiji materijal.
Snaga abraziva odnosi se na to koliko se pojedinačne crne čestice silicijum karbida čvrsto drže zajedno. U praktičnom smislu, to je sposobnost abrazivnog zrna da izdrži vanjski pritisak bez loma dok su njegove rezne ivice još uvijek relativno oštre. Iskustvo pokazuje da se abrazivi niske{2}}brusne snage brže lome, što rezultira smanjenim performansama rezanja i kraćim vijekom trajanja.
Čvrstoća čestica direktno utiče na to koliko zrna može da zadrži svoje efektivne rezne ivice i koliko dugo mogu da nastave da rade efikasno. Iz tog razloga, čvrstoća se smatra jednim od osnovnih svojstava abrazivnih materijala.
Kristalizacija crnog silicijum karbida
Crni silicijum karbid se uglavnom sastoji od 4H politipa. U svojoj kristalnoj strukturi, atomi silicijuma su okruženi atomima ugljenika, formirajući silicijum-ugljične tetraedre. Jedinične ćelije različitih politipova silicijum karbida izgrađene su od iste osnovne silicijum{4}}ugljične tetraedarske strukture. Razlike u broju atomskih slojeva i njihovim relativnim pozicijama slaganja unutar jedinične ćelije rezultiraju različitim politipovima silicijum karbida.
Kada je prisutan višak silicijuma, njegova sposobnost da donira elektrone može uzrokovati da crni silicijum karbid pokaže poluvodičke karakteristike tipa n-. Silicijum karbid tipa N- ima relativno visoku otpornost i veliki temperaturni koeficijent otpornosti. Kako koncentracija dopanta u poluvodiču tipa n- raste, njegova otpornost opada, dok linearnost postaje lošija.
Među različitim politipovima silicijum karbida, električna otpornost raste kako se povećava udio politipa 6H.
